Влияние термообработки на механические свойства наплавленного металла в штамповых сталях
Аннотация
Голуб Д. М., Кущий А. М., Гайворонский А. О. Влияние термообработки на механические свойства наплавленного металла в штамповых сталях // Вестник ДГМА. – 2019. – № 2 (46). – С. 11–16.
Технически перспективным и экономически обоснованным путем повышения срока эксплуатации и снижения стоимости штампового инструмента является изготовление его наплавленным. В этом случае наиболее доступно регулирование свойств наплавленного слоя путем изменения состава наплавленного металла и режимов его термической обработки. Повторное восстановление изношенных поверхностей деталей существенно уменьшает расход металла для изготовления запасных частей и нового инструмента. Наплавленный слой может наноситься на основу из конструкционной стали, чем достигается экономия дефицитных легированных сталей. Наиболее широкое распространение получила наплавка штампового инструмента покрытыми электродами. Для повышения стойкости штампового инструмента для холодной штамповки существенно влияет легирование сталей активными карбидообразующими элементами вольфрамом и ванадием, образующих твердые карбиды. Твердость стали при отпуске обратно пропорциональна содержанию в ней карбидов, таким образом, по содержанию карбидов лучшими являются стали Х2В2ФМ и 8Х4ГСВ4Ф. Стали типа Х12 при высоком содержании карбидной фазы имеют значительную карбидную неоднородность. Остаточный аустенит в сталях компенсирует, в определенных пределах, увеличение объема, который создается образованием мартенсита и в этом проявляется его положительное влияние. Однако остаточный аустенит в результате преобразований снижает прочность сталей при ударных нагрузках в зависимости от температуры отпуска при закалке из оптимальных температур. Наиболее высокой закаливаемостью обладает сталь У8, которая получает высокую твердость (более 65 HRC) при закалке с температуры 750 °C. Комплексно легированные стали Х2В2ФМ, 8Х4ГСВ4Ф, 7Х3ГСМ и 7ХГ2ВФМ получают максимальную твердость при закалке с температуры 900 °С. Применение стали 8Х4ГСВ4Ф для наплавки штампового инструмента, выполняющего раздельные операции, является наиболее оптимальным и позволит значительно увеличить срок службы штампов при их многократном использовании под наплавку.
Литература
Romanovsky V.P. Handbook of cold stamping. Leningrad: Mechanical Engineering. 1979, 520 p. (in Russian).
Okolovich G.A. Stamping steels for cold deformation of metals: monograph. Barnaul: AltSTU. 2010, 202 p. (in Russian).
Benua F.F. Electrodes of brands 12AN (LIIVT) and 13KN (LIIVT) for wear-resistant surfacing on parts of mechanisms subject to severe wear. Information and Technical Leaflet. 1954, 7 (580). (in Russian).
Artinger I. Tool steels and their heat treatment. Reference book. Moscow: Metallurgy. 1982, 311 p. (in Russian).
Masumoto Isao Neuere portschritt in Japan bein schweiben mit rohrchendraht ohne schutzgas. Schureibteehnik. 1971, 25 (36), рр. 57-61.
Slutskaya T.M. et al. Wire EP-439 for semi-automatic welding without protective medium. Automatic welding. 1962, 6. (in Russian).
Miller I. W. Nitrogen in metallic arc weld metal. Welding journal. 1936, 15.
Spragen W., Clansgen I. The effect of nitogen on the welding of steel.
Bogutsky A.A., Kuschiy A.M. Mechanized surfacing of metal cutting tools with high-speed steel. Heavy engineering. Problems and prospects of development. Proceedings of the 14rd International scientific and technical conference, June 4-7, 2007. Kovalev V.D. ed. Kramatorsk: DDMA. 2007, р. 9. (in Ukrainian).
Vlasov A.F., Bogutsky A.A., Lysak V.K., Kushchyi A.M. Development of materials and technology of surfacing of bimetallic cutting and stamping tools. Herald of the DSEA. Kramatorsk: DDMA. 2012, 3 (28), рр. 80-85. (in Russian).
Yuzvenko Yu.A., Kiriluk G.A. Protection of metal in surfacing with an open arc powder wire. Automatic welding. 1974, 1. (in Russian).
Ilyin M.M. Surfacing of dies with special electrodes. Mashgiz. 1954. (in Russian).
Vinogradov V.N., Sorokin G.M. Wear resistance of steels and alloys. Moscow: Oil and Gas. 1994, 417 p. (in Russian).
Poznyak L.A., Skrynchenko Yu.M., Tishaev S.I. Stamped Steel. Moscow: Metallurgy. 1980, 244 p. (in Russian).
Tool steel. Properties and heat treatment. Directory. Moscow. 1961. (in Russian).
Karpenko V.M., Katrenko V.T., Cassov D.S. Influence of submicroscopic inclusions in welded metal on the stability of stamps. Welding production. 1972, 12. (in Russian).
Okerblan K.O. Calculation of deformations of steel structures during welding. Mashgiz. 1955. (in Russian).
Tolstyh L.G., Furman E.L. Surfacing materials and surfacing technology. Yekaterinburg: USTU. 2004, 102 p. (in Russian).
Rybin V.V., Baranov A.V., Andronov E.V. et al. Powder wire for wear-resistant surfacing. Patent Russian Federation 2259266. August 27, 2005.
Malinov L.S., Malysheva I.E. Increasing the wear resistance of alloys by obtaining metastable austenite in their structure. Special metallurgy: yesterday, today, tomorrow. Proceedings of the 11th International scientific and practical conference, Kyiv, April 23, 2013. Kyiv: NTUU "KPI". 2013, рр. 336-347. (in Ukrainian).
Bogutsky A.A. Increasing the stability of the deposited layer during surfacing of the self-protective powder wire of a bimetallic tool. Herald of the DSEA. Kramatorsk: DDMA. 2012, 3 (28), pp. 47-50. (in Russian).
Kalyanov V.N., Bagrov V.A. Martensitic-aging steels for surfacing stamps. Welding production. 2003, 2, рр. 35-37. (in Russian).
Pokhodnya I.K., Shlepakov V.N., Maximov S.Yu., Ryabtsev I.A. Research and development of IES them. E. Paton in the field of arc welding and powder wire surfacing (Review). Automatic welding. 2010, 12, рр. 34-42. (in Russian).
