Стали для штампов горячего деформирования (для инструмента, деформирующего металл в горячем состоянии).

К инструменту, деформирующему металл в горячем со­стоянии, относятся штампы для кузнечного производства; которые деформируют металл, предварительно нагретый до высоких температур (1000—1150°С). В процессе работы штампы подвергаются воздействию сложных на­пряжений (сжатию, растяжению, изгибу) и истирающему действию горячего металла. Кроме того, при пластической деформации рабочая часть штампа значительно нагре­вается. Поэтому сталь для изготовления кузнечных штам­пов должна иметь высокие механические свойства (проч­ность, вязкость, износостойкость), не только при обычных, но и при повышенных температурах, т. е. быть тепло­стойкой.

Молотовые штампы, для которых характерны большие размеры, работают со значительными ударными нагруз­ками при умеренном разогреве рабочих поверхностей (примерно до 400 °С). Их изготовляют из полутеплостой­ких сталей 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХНВ, 5ХНВС

Стали повышенной разгаростойкости содержат 3— 5 % Сг, сравнительное небольшое количество вольфрама (до 2 %). Широко распространенной сталью этой группы является 4Х5В2ФС.

Стали повышенной теплостойкости сохраняют высо­кую прочность и износостойкость до температуры ~700 °С, но уступают сталям с 5 % Сг по вязкости и разгаростой­кости. Теплостойкость возрастает наиболее значительно при увеличении содержания в стали вольфрама до 8 %. Вольфрам может быть частично заменен молибденом. Широко распространенной сталью повышенной теплостой­кости является сталь ЗХ2В8Ф.

В группу сталей повышенной теплостойкости входят также стали: 4Х2В5МФ, 5ХЗВЗМФС и др.

Измерительный инструмент изготавливают из различ­ных углеродистых и легированных сталей. Для простых по форме измерительных инструментов небольшой точ­ности применяют инструментальные углеродистые стали. Длинные и плоские инструменты (измерительные скобы, шаблоны, линейки и пр.) изготовляют из листовой стали 15, 20, 20Х, 15Х, 12ХНЗА, подвергаемой цементации с последующей закалкой и отпуском. Эти же инструменты получают из среднеуглеродистых сталей 50, 55, закали­ваемых в рабочей части с нагревом током высокой ча­стоты и подвергаемых затем низкотемпературному от­пуску.

Для изготовления калибров, измерительных плиток и других подобных инструментов наиболее широко при­меняют заэвтектоидные низколегированные стали X (0,95— 1,1 % С, 1,3—1,65 % Сг) и 12X1 (1,15 % —1,25 % С,.1,3— 1,65 % Сг), обрабатываемые на высокую твердость (не менее HRC62),

Задания для выполнения практической работы

1. Выберите из предложенных марку стали для изготовления дешевых сварных строительных конструкций и марку стали для изготовления конструкций повышенной прочности в местности, где температура зимой достигает до минус 40 град.

Ст2, Ст2кп, 10, 30, У10, 09Г2.

2. Выберите из предложенных марку стали для изготовления средненагруженных деталей установки, работающей в условиях закрытого помещения, и для установки, работающей в контакте с агрессивными средами, в том числе и с органическими кислотами.

40, 40Х13, 08Х18Н10, 12Х1.

3. Выберите из предложенных марку стали для изготовления деталей сложной формы методом холодной штамповки.

10, 08Ю, 15, У10.

4. Выберите из предложенных марку стали для изготовления инструмента небольшого сечения для обработки малопрочных материалов, подвергающегося ударным нагрузкам, и для инструмента, работающего с большими скоростями резания в тяжелых тепловых условиях.

У7, У13, 9Х2С, Р18, 70, 40Х.

5. Выберите из предложенных марку стали для инструментов, работающих с большими ударными нагрузками (ножи для холодной резки металла).

ХВГ, 4ХВ2С, Х12М, Р6АМ5, У10, 60С2.

Отчёт о работе должен содержать название и цель работы, задание. При выполнении задания нужно обосновывать свой выбор марки стали и объяснять почему другие марки стали не подходят для изготовления изделия.

Контрольные вопросы для самопроверки

1. Какое содержание углерода в стали обеспечивает хорошую ее свариваемость?

2. Какие требования предъявляются к стали используемой для изготовления изделий методом холодной штамповки?

3. В чем особенность химического состава коррозионностойких сталей?

4.Приведите марки и химические составы каких-либо рессорно-пружинных и подшипниковых сталей.

5. Как содержание углерода в стали влияет на ее свойства?

6. Приведите несколько марок и химические составы сталей для режущего инструмента?

7. Приведите марку стали для инструмента, используемого при обработке изделий на больших скоростях резания. Каково основное достоинство таких сталей?

8.Приведите по 1-2 марки инструментальных сталей для холодного и горячего деформирования металлов, расшифруйте их?