Термообработка и стойкость просечных штампов

И. С. КАМЕНИЧНЫЙ, С. М. ФЕДОСЕЕВ
ISSN 0026-0819. «Металловедение и термическая обработка металлов», № 2. 1968 г.

Окончательной операцией обработки перед шлифованием матриц для холодной просечки является закалка, при которой недопустимы даже незначительная деформация и коробление. Ступенчатая закалка легированных сталей типа ХВГ не обеспечивает сохранения межцентровых и других размеров сложных штампов. Применение для матриц наиболее сложной формы сталей типа Х12М, закаливаемых на воздухе или изотермически при 450 °С, также не обеспечивает постоянных размеров. Причиной этого является высокая карбидная неоднородность, в частности карбидная строчечность в направлении прокатки и ковки, проявляющаяся вследствие высокого содержания углерода и хрома. Различие коэффициентов теплового расширения карбидных включений и основы металла также приводит к возникновению остаточных напряжений [1].

Карбидную строчечность можно устранить только ковкой по режиму, применяемому для быстрорежущих сталей. Однако такая ковка сложна и не все заводы могут ее осуществить.

Были изготовлены и исследованы шесть просечных матриц из стали 7ХГ2ВМ (ЭП472), химический состав которой соответствовал ЧМТУ ЦНИИЧМ 966-63 [2]. Особенностью этой стали является низкий балл карбидной неоднородности и способность закаливаться на воздухе до HRC 60.

Матрицы ковали из прутков диаметром 60 мм. Заготовки в печь загружали при 1100-1150 °С, затем ковали при 1150-900 °С и отжигали при 780 °С в течение 1 ч в пакетах с засыпкой. После отжига матрицы охлаждали со скоростью 30 град/ч до 650 °С, а затем с печью в пакете, после чего твердость их была НВ 207-241.

Матрицы закаливали на спокойном воздухе от 860 °С. Для предохранения от обезуглероживания матрицы укладывали зеркалом вниз на противень с отработанным карбюризатором. После отпуска при 150-160 °С матрицы имели твердость HRC 60.

Закалка не вызвала изменений размеров ни одной из исследованных матриц.

Изготовленные матрицы были переданы для эксплуатации на просечку деталей из твердых металлов. Матрицы, испытавшие 12000-15000 ударов, не имели выкрашиваний на режущей кромке, в то время как такие же матрицы при тех же условиях эксплуатации, но из стали Х12Ф1, было необходимо дополнительно шлифовать.

По имеющимся данным стойкость штампов стали 7ХГ2ВМ, обработанных по указанному режиму, приблизительно в 3 раза превосходит стойкость штампов из стали Х12М.

Вывод. Закалка от 860 °С на воздухе из стали 7ХГ2ВМ обеспечивает минимальную деформацию и значительно повышает стойкость инструмента.

Список литературы:

1. Гудремон Э. Специальные стали. М., Металлургиздат, 1960.
2. Геллер Ю. А. «Вестник машиностроения», 1963, № 7.