Лита штампова сталь 4Х4Н5М4Ф2 для прес-форм гарячого пресування міді М1 та алюмінієвого сплаву АК7ч

О.М.Сидорчук

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
sedoroleg@ukr.net
Usp. materialozn. 2021, 2:54-62
https://doi.org/10.15407/materials2021.02.054

Анотація

Розроблено режими гартування та відпуску досліджуваної сталі 4Х4Н5М4Ф2 з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації. Оптимальний температурний режим гартування дослідженої сталі становить 1100 ± 5 °С. Зі збільшенням температури гартування (вище 1100 °С) зростає розмір аустенітного зерна та інтенсивно відбувається процес рекристалізації, що призводить до зменшення міцності. Рекомендовано проводити низькотемпературний відпуск гартованої сталі за температур 190 ± 10 °С для зниження внутрішніх напружень. Встановлено, що відпуск термічнозміцненої сталі найкраще здійснювати під час охолодження на повітрі. Оптимальний температурний режим відпуску сталі становить 590 ± 5 °С. Проведено аналіз дослідженої сталі після гартування та відпуску (ізотермічної витримки дві та чотири години). Встановлено, що максимальна температура експлуатації штампового інструменту для гарячого пресування міді (марка М1) може досягати 650 °С. Показано, що штамповий інструмент з дослідженої сталі здатний працювати в (екстремальних) температурних умовах — 625—650 °С. Якщо температура експлуатації >650 °С, в сталі відбуваються пониження теплостійкості (нижче 40 HRC) та знеміцнення. Проведено дослідно-промислове випробування штампового інструменту зі сталі марки 4Х4Н5М4Ф2 (технологія без кування) для гарячого пресування алюмінієвого сплаву марки АК7ч, яке показало службові властивості на рівні зі сталлю 4Х5МФ1С (марка Н13, США), що була піддана впливу гарячої пластичної деформації зливка (кування) та її робоча поверхня була азотована на глибину до 300 мкм.

Завантажити повний текст

ГАРЯЧЕ ДЕФОРМУВАННЯ, ТВЕРДІСТЬ, ТЕРМІЧНА ОБРОБКА, УДАРНА В"ЯЗКІСТЬ, ШТАМПОВАНА СТАЛЬ

Посилання

1. Меськин В.С. Основы легирования стали. Москва: Металлургиздат, 1959, 688 с.

2. Курдюмов Г.В. Превращения в железе и стали. Москва: Наука, 1977. 338 с.

3. Гуляев А.П. Металловедение. Москва: Металлургия, 1986. 544 с.

4. Геллер Ю.А. Инструментальные стали. Москва: Металлургия, 1975. 584 с.

5. Гогаєв К.О. Технологія виготовлення штампової сталі 40Х3Н5М3Ф для гарячого деформування. Цільова комплексна програма НАН України “Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин”. Київ: Ін-т електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України. 2015. С. 669–672.

6. Гогаєв К.О., Сидорчук О.М., Радченко О.К., Лук’янчук В.В., Орел Г.Г. Дослідження режимів термічної обробки штампової сталі 4Х3Н5М3Ф. Современные проблемы физического материаловедения. Київ: Ин-т пробл. материаловедения НАН Украины. 2016. Вып. 25. С. 105–108.

7. Гогаєв К.О., Сидорчук О.М., Радченко О.К. Інструментальні штампові сталі для гарячого деформування (огляд). Металознавство та обробка металів. 2016. № 3. С. 18–24.

8. Сидорчук О.М., Миронюк Д.В., Радченко О.К., Гогаєв К.О., Хонггуанг Є. Підвищення теплостійкості та властивостей штампової сталі з регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації. Металознавство та обробка металів. 2019. № 2. С. 19–25.

9. Гогаєв К.О., Радченко О.К., Сидорчук О.М., Миронюк Д.В. Штампова сталь: пат. 141447 Україна: МПК С22С 38 / 00. / – № u201909670; заявл. 05.09.2019; опубл. 10.04.2020. Бюл. № 7. 2020. 2 с.

10. Озерский А.Д. О выборе стали для матриц горячего прессования медных сплавов. Цветные металлы. 1981. № 8. С. 83–84.

11. Озерский А.Д. Упрочнение стали ЭП930 для матриц горячего прессования медных сплавов. Цветные металлы. 1984. № 10. С. 76–78.

12. Позняк Л.А. Инструментальные стали. К.: Наук. думка, 1996. 488 с.