Полутелостойкие стали

Сталь Х6ВФ применяется для изготовления деревообрабатывающего инструмента, ножовочных полотен, резьбо- и зубонакатного инструмента, матриц и пуансонов, штампов холодного деформирования. После закалки (см. табл. 1) и низкого (150...160 °С) отпуска она обладает высоким сопротивлением изнашиванию. Для повышения вязкости стали (59...58 HRCэ) температуру отпуска рекомендуется повышать до 200...275 0°С.

Стали Х12Ф1 (1,2...1,45 %С) и ей подобные относятся к малодеформи­рующимся сталям ледебуритного класса, применяются для изготовления мас­сивного инструмента (фрезы, протяжки, матрицы и пуансоны штампов холодной штамповки, штампы горячей штамповки, калибры, шаблоны, фильеры для волочения проволоки и др.). Сталь после ковки и отжига (800...820 °С) имеет микроструктуру сорбитообразного зернистого перлита с включениями первичных и вторичных карбидов (рис. 1). Включения карбидов первичных (К_I) сравнительно крупные. Их размер зависит от степени размельченности карбидной эвтектики ковкой. Включения карбидов вторичных (К_II) мелкие, образуются при охлаждении стали в интервале эвтектическая – эвтектоидиая температура вследствие уменьшения растворимости углерода и хрома в аустените. Сталь чрезвычайно склонна к карбидной ликвации. Микроструктура закаленной и отпущенной стали представляет собой мартенсит и карбиды (К_I, К_II).

Для обеспечения минимальных объемных и размерных изменений изделий в процессе термической обработки проводится их закалка с 1070...1120 °С и одно- или многократный отпуск при 450...480 °С (тепловая доводка) с контролем размеров изделий после каждого отпуска. Структура – мартенсит, карбиды (Сr, Fe)₇Cr и аустенит остаточный.

Рис. 1. Микроструктура стали Х12Ф1 после ковки и отжига (сорбитообразный зернистый перлит и карбиды). ×500

Хромоникелевые стали (5ХНВ, 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХГВС и др.) используют для изготовления штампов (массой 5...70 т) горячего деформирования. Мелкие штампы изготавливают из сталей У7, У8, У9. По структуре в равновесном (отожженном) состоянии хромоникелевые стали доэвтектоидные. Ре жим термической обработки (отпуск) зависит от размеров (толщина стенки) штампа. Закалку проводят в масле с температур 830...860 °С, очень крупные штампы закаливают в воздушных смесях. Сравнительно мелкие (до 300 мм) штампы отпускают при 460...5400С на 40...44 HRСэ; средние – при 500...550 °С на 35...40 НRСэ; крупные (более 500 мм) – при 550...580 °С на 45...50 HRCэ. Структура – сорбитообразный троостит или сорбит. В последнем случае стали имеют следующие харктеристики: σв = 350...430 МПа, KCU = 500...700 кДж/м при пластичности ψ= 40...80 %. Они обладают высокой термостойкостью (разгаростойкость) — сопротивлением возникновению разгарных трещин, возникающих при циклическом нагреве и охлаждении рабочей поверхности штампа (расширение и сжатие поверхностных слоев).