Стали для штампов горячего деформирования

Горячим деформированием называют обработку давлением с использованием заготовки, нагретой до заданной температуры, определяемой с помощью диаграммы пластичности.

Для различных сплавов температура горячей деформации составляет:

Al -450 - 470°

Cu -700 - 900°

Сталь - 900 - 1150°

Рис. 18. Условная схема штампа для объёмной штамповки:

1 — верхняя половина; 2 — штамповка; 3 - облой; 4 — нижняя половина

При штамповке цилиндрической заготовки первоначально происходит заполнение внутреннего объема штампа, а затем избыток металла выдавливается в заусенец, который называют – облой (рис.18).

Работа инструмента горячего деформирования сопровождается постоянным циклическим изменением нагрузки и температуры поверхности штампа. В момент увеличения нагрузки температура инструмента растет, а в процессе удаления деформированной заготовки происходит ее снижение. Постоянные теплосмены поверхности вызывают циклическое термическое расширение и сжатие. В результате постепенно на поверхности штампа появляется сетка мелких трещин, которые растут, соединяются друг с другом, что может привести к ее выкрашиванию. Это явление называется термической усталостью или разгаром поверхности.

Работа штампа при горячей штамповке сопровождается резкими ударными нагрузками, при этом происходит ударное заполнение горячим металлом внутренних полостей штампов. В результате могут появиться усталостные трещины в его углублениях, появление разгара на верхней и нижней части штампа, а также износ поверхности, вызванный скольжением металла заготовки в заусенец по поверхности облойного мостика штампа.

В связи с этим основными требованиями к сталям для инструмента горячего деформирования являются:

1.Высокое сопротивление пластическим деформациям.

2.Теплостойкость.

3.Вязкость.

5.Износостойкость.

6.Теплопроводность.

7.Окалиностойкость.

По условиям работы стали для штампов горячей штамповки подразделяют на следующие группы.

1.Стали с повышенной вязкостью (для работы на молотах Т_раб.= 400 - 450°С).

2.Стали с повышенной теплостойкостью и умеренной вязкостью (для работы на гидравлических и кривошипных прессахТ_раб.= 450 - 550°С).

3.Стали с высокой теплостойкостью (Т_раб.= 550 - 650°С (750°С).