• Горячая штамповка дисков из жаропрочных сплавов. Штамповки из коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

    13.01.2024

    (28) Приоритет Госудерствввиый комитет СССРпо делам нзооретекнй н открмтнй(72) Авторы изобретения Производственное объединение "Ленннградскттй металлическийзавод(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВИзобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при штамповке изделий иэ жаропрочных сталей и сплавов, например, турбинных лопаток и дисков.Известен способ изготовления изделий иэ жаропрочных сталей и сплавов, включающий нагрев заготовки до температуры горячей деформации, предварительную штамповку, нагрев и окончательную штамповку (в частности,на молоте) со степенью деформации 3 - 10%)11) .Недостатком известного способа (при штамповке на молоте) является невысокое качество изделий ввиду трудности обеспечения эа 15 данного размера аустенитного зерна металла изделия.Целью изобретения является устранение укаэанного недостатка при молотовой штамповке, а именно, повышение качества иэделий за счет обеспечения заданного размера аустенит.ного зерна.Цель достигается тем, что интервалы между ударами молота при окончательной штамповке составляют 0,5 - 10 сек., общая длительностьокончательной штамповки составляет 8 - 35 сек.,а суммарная степень деформации заготовкипри окончательной штамповке превышает диа.назон критических степеней деформации на2 - 15%,Получение заданного размера аустенитногозерна в изделиях, штампованных на молотах,связано с необходимостью обеспечения такихтемпературно-временных параметров 1 дтамповки (различных для различных марок сталейи сплавов), которые бы обеспечили возможность получения суммарной деформации за несколько ударов молота как суммы деформаций за отдельные удары, т.е. чтобы в промежуткахмежду ударами молота, при выбранных температурах деформации, не успевали бы протекать процессы рекристаллиэации обработки,снимающие упрочнение от предшествующейдеформации.Нижний и верхний пределы временного ин.тервала между ударами определяются величиной йревышения температуры деформируемойзаготовки в интервал времени между удара.3ми относительно порога рекристаллизации обработки для выбранной марки сплава (стали)и диапазона степеней деформации металлав различных участках заготовки за один удармолота. При этом минимальное значение временного интервала (0,5 сек) относится к случаю, когда температура конца предшествующейдеформации (на металле заготовки) превышает порог рекристаллизации обработки на максимальную величину (180 - 200)С. Для дости.жения этого величина относительной деформации заготовки за предцествунщий удар, должна быть предельно большой (4 - 5)%.Максимальное значение временного интервала(10 сек) относится к случаю, когда величинаотносительной деформации заготовки за предшествующий удар была минимальной (1%),и превышение. температуры, предшествующейдеформации относительно порога рекристаллизации обработки было минимальным (20 - 30)СОграничение общей длительности циклаокончательной штамповки (8 - 35 сек,) связанос тремя основными причинами:1) ограничением снижения температурыштамповки, поскольку это связано с существенным возрастанием сопротивления заготовкидеформированию;2) расширением диапазона критических степеней деформации при снижении температурыконца деформации и, в связи с этим, увеличением вероятности попадания отдельныхучастков заготовки в зоны критических степеней деформации при тех же суммарных величинах деформации;3) увеличением вероятности получения недопустимо крупного зерна в зонах заготовкис заторможенным течением металла, (где отно.сительная деформация существенно ниже средней (расчетной) в выбранном сечении заготов.ки), так как в этих зонах подготовительныеэтапы процесса рекристаллиз "ции обработкимогут полностью не прерываться частнымиобжатиями при каждом ударе молота,и при определенной длительности цикла штамповки,процесс рекристаллизации дбработки в этихзонах может начаться до окончания штамповкит,е. в этом случае в указанных зонах суммарные деформации не будут равны сумме частных деформаций за все удары молота, а значит,суммарная деформация в этих зонах можетне оказаться закритической, что приведет кпоявлению недопустимо крупного зерна вэтих зонах,733828 4 10 15 20 25 ЗО З 5 40451Я55 Численные пределы общей длительности цикла штамповки получены опытным путем на жаропрочных сплавах типа Н 65 ВМТИ (ЭИ - 893) для различных температур и степеней деформации. Таким образом, новый положительный эффект, создаваемый за счет введения указанныхвременных интервалов, связан с обеспечениемполучения заданного размера аустенитного зерна при штамповке заготовок из жаропрочныхсталей и сплавов на молотах за несколькоударов,Ввиду того, что при штамповке изделий намолотах в оптимальном интервале температуриз всех жаропрочных сплавов и сталей рекристаллизация металла штампуемых заготовок неуспевает протекать во время деформации, металл заготовок упрочняется в процессе деформации, и поэтому сопротивление заготовокдеформированию существенно возрастает с увеличением относительной деформации. В связис этим, для обеспечения возможности штамповки заготовок максимальных габаритов сзаданным размером аустенитного зерна, общаядеформация при изготовлении заготовок распределяется между предварительной и окончательной штамповками таким образом, чтобы приокончательной штамповке величина относительной деформации по всему объему заготовки (с учетом неравномерного ее распределения)находилась на уровне минимальных величинзакритических степеней деформации (5 - 20)%для различных марок жаропрочных сплавови сталей, т.е. на (2 - 15)% превышающих диапазон критических степеней деформации).При окончательной штамповке относительные деформации, получаемые в заготовке эаотдельные удары молота суммируются и составляют за весь цикл штамповки закритическуювеличину (5 - 20)%,За интервал времени между ударами молота могут протекать процессы отдыха, полигонизации и начальные стадии процесса рекристаллизации обработки. Однако площади, занятые вновь образованными рекристаллиэованными зернами за интервалы между ударами не должны превышать площадей, соответствующих максимально допустимому размеру зерна. При этом для различных марок жаропрочных сплавов и сталей и различных фактических температур деформации интервалы времени между ударами не должны превышать (0,5 - 10) сек, а общая длительность окончательной штамповки не должна превышать (8 - ЗУу сек, После окончательной штамповки, ввиду недопустимо большого интервала времени между штамповкой и правкой, во избежание появления крупного зерна при последующей термообработке, производят совмещенную обрезку облоя и правку,на обрезном прессе, при которой практическиисключаются дополнительные малые (критичес.кие) деформации (вытеснение металла в облой) по телу заготовки. Лля жестких загото33828 6размером аустенитного зерна, в результатечего возрастает приблизительно в 2 раза эксплуатационная стойкость изделий, например,лопаток,25 Составитель О. КорабельниковТехред А, Щепанская Корректор Г. Решетник Редактор Т. КузнецоваЗаказ 1957/15 Тираж 986 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035,Чосква,Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 5 7 вок, не подвергающихся недопустимо большим короблениям при обычной (несовмещенной) обрезке облоя на обрезных прессах, производят после окончательной штамповки обычную обрезку облоя на обрезном прессе без после. дующей правки.П р и м е р. Проводилась опытная штамповка заготовок турбинных лопаток иэ сплава ЭИ - 893/ХБ 65 В 9 М 4 ЮТ длиной 730 мм и весом 30 кг.Заготовки нагревались до температуры 1150 С, предварительно штамповались на штамповочном молоте с массой падающих: частей 25 т. за несколько ударов молота в интервале температур (1000 - 1140) С, с недоштамповкой, обеспечивающей при окончательной штамповке относительную деформацию по телу заготовки в пределах (8 - 20)%, обрезали на заготовках облой на обрезном прессе.Затем заготовки нагревали до температуры150 С, окончательно штамповали на том же молоте за 5 - 6 ударов с интервалами между ударами (- 5) сек и общей длительностью цикла штамповки (15 - 20) сек. Размер аустенитного зерна, полученный в штампованных изделиях, находился в основном в пределах.0,8 мм, отдельные зерна до 1 мм, при допускаемом размере зерна1 мм.Использование предлагаемого способа изготовления штампованных изделий из жаропрочных сталей и сплавов обеспечивает по сравнению с известным способом возможность штамповки крупногабаритных изделий с заданным Формула изобретения Способ изготовления штампованных изделийиз жаропрочных сталей и сплавов, включающий О нагрев заготовки до температуры горячей деформации, предварительную штамповку, нагреви окончательную горячую штамповку за несколько ударов молота, о т л и ч а.ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества 15 изделий за счет обеспечения заданного размерааустенитного зерна, интервалы между ударамимолота при окончательной штамповке составтяют (0,5 - 10) сек., общая длительность окончательной штамповки составляет (8 - 35) сек,а суммарная степень. деформации заготовкипри окончательной штамповке превышает диапазон критических степеней деформации на (2 -15)%. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Маевский И. Л. Обработка давлением ЗО,жаропрочных сплавов, М., 1964, с. 30 - 32, 46,115 - 117.2, Журнал "Кузнечно-штамповочное производство", 1977, У 5, с. 22 - 23 (прототип),

    Заявка

    2512647, 01.08.1977

    ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ТУРБОСТРОЕНИЯ "ЛЕНИНГРАДСКИЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ЗАВОД"

    НЕМАЙЗЕР ЮРИЙ АЙЗИКОВИЧ, ШОБОЛОВ ПЕТР АЛЕКСАНДРОВИЧ, МКРТЫЧЯН ЗОРАБ АНТОНОВИЧ, ЧИВИКСИН ЯКОВ ЕФИМОВИЧ, ПАВЛОВ АНАТОЛИЙ ФЕДОРОВИЧ, САВИНОВ АВЕНИР МИХАЙЛОВИЧ, ЛЕВИН АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ, БУРМИСТРОВ ИВАН ДМИТРИЕВИЧ

    МПК / Метки

    Код ссылки

    Способ изготовления штампованных изделий из жаропрочных сталей и сплавов

    Похожие патенты

    Изобретения является повышение качества и производительности штамповки.Для этого формовку осуществляют двусторонним обжимом заготовки с последующимрасплющиванием в месте набора металла, аокончательную штамповку производят путемпоперечного обжима с осевым подпором.На фиг, 1 показана заготовка с выпучиной,полученная осевым обжимом; на фиг. 2заготовка после расплющивания выпучины; нафиг. 3 - штампованный тройник.Способ осуществляется следующим образом.Заготовку 1, полученную осевым обжимом в штампе, расплющивают на оправке илп свободно в месте выпучины 2 до высоты, равнойминимальному диаметру обжатых торцовыхучастков 3 с образованием овала 4 в плоско 5 сти приложения усилий. Полученную такимобразом заготовку укладывают в штамп...

    В широтном направлении до полного их соприкосновения, Так как 7 Р =вЭ то коэффициент вытяжки определяетсяРтиз выражения К= - ,. т,е, испольэоВ Рдванне заготовки с фигурными вырезами приводит к снижению коэффициента вытяжки, что благоприятно сказывает- . ся на качестве штампованных изделий.Под действием широтных сжимающих напряжений, возникающих в заготовке при штамповке, большая ось овальных отверстий уменьшается, Учитывая, что оси вала выбраны, исходя из величины коэффициента вытяжки, то овал к конечному моменту штамповки превратится в круг, чем гарантируется захвати транспортировка штампованнога днища, Овальные отверстия, выпол-, ненные на периферийной части заготовки соответствующей технологическому припуску, не приводят к...

    Несоблюдение стандарта преследуется по закону

    Настоящий стандарт устанавливает общие требования на штамповки из коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов.

    Стандарт не распространяется на штамповки дисков и лопаток.

    По соглашению сторон по настоящему стандарту разрешается изготовление поковок, получаемых свободной ковкой.

    Отражение специфических и дополнительных требований к штамповкам, поставляемым по настоящему стандарту, производится в специальных технических условиях, согласованных непосредственно между предприятием-поставщиком и предприятием-потребителем.

    Рег. № ВИФС-4504 от 21/V-1975 г.

    Разработан ВИАМ

    Утвержден МАП - 14/IV-1975 г.

    Срок введения с 1/I-1976 г.

    Срок действия до 01.01.99 г.

    Штамповки изготовляют из марок стали и сплавов, перечисленных в табл. и полученных в соответствии с заказом методом открытой выплавки, электрошлакового переплава, вакуумно-дугового переплава и другими методами.

    При коренных изменениях технологии производства штамповок, о чем поставщик сообщает потребителю, или при изготовлении их новых видов, по требованию потребителя поставщик готовит опытную партию штамповок, по результатам исследований которой потребитель дает заключение, являющееся основанием для дальнейшего производства.

    1. Классификация

    3.2. Штамповки, в зависимости от марки стали, сплава поставляются в термически обработанном состоянии или без термообработки. Режимы термической обработки и твердость в состоянии поставки приведены в табл. .

    3.3. Штамповки поставляются после травления или дробеструйной и других методов очистки.

    Таблица 2

    Твердость по Бринеллю (диам. отп.) не менее, мм

    1Х13М

    12Х13 (1Х13)

    Нормализация, отпуск или отжиг

    40Х10С2М (4Х10С2М, ЭИ107)

    Отжиг при 1020 ± 20 ° С с выдержкой в течение 1 часа, охлаждение с печью до 750 ° С, выдержка 3 - 4 часа, охлаждение на воздухе

    4,3 - 3,7

    45Х14Н14В2М (4Х14Н14В2М, ЭИ69)

    Отжиг при 810 - 830 ° С, охлаждение на воздухе

    4,3 - 3,6

    4Х14Н14СВ2М (ЭИ240)

    4,7 - 3,9

    Х16Н25М6АГ (ЭИ395)

    Отжиг при 800 ± 10 ° С с выдержкой 5 часов, охлаждение на воздухе

    40X15Н7Г7Ф2МС (4Х15Н7Г7Ф2МС, ЭИ388)

    Отжиг

    1Х15Н4АМ3-III (ЭИ310-III)

    Отжиг или отпуск

    07Х16Н6-III (Х16Н6-III, ЭП288-III)

    Отжиг при 780 °С с охлаждением в печи или на воздухе до комнатной температуры и последующий нагрев до 680 ° С с охлаждением в печи или на воздухе; нормализация и отпуск

    20X13(2X13),

    30Х13(3Х13),

    40Х13(4X13),

    95X18 (9Х18, ЭИ229),

    14Х17Н2(1Х17Н2, ЭИ268),

    13Х14Н3В2ФР-III (1Х14Н3ВФР-III, ЭИ736-III),

    13Х11Н2В2МФ-III (1Х12Н2ВМФ-III, ЭИ961-III,

    20Х3МВФА (ЭИ415),

    1Х12Н2МВФАБ-III (ЭП517-III)

    По инструкции ВИАМ № 1029-75

    Примечания : 1. С согласия потребителя разрешается поставка штамповок из стали, ЭИ69 б ез термической обработки.

    2. Допускается поставка отдельных партий штамповок из стали ЭИ961-III с твердостью (диам. отп.) не менее 3,6 мм.

    3.4. Механические свойства и длительная прочность, определяемые на образцах, вырезанных вдоль направления волокна, должны соответствовать требованиям табл. и .

    3.4.1. При изготовлении штамповок из стали, сплавов, выплавляемых в вакуумно-индукционных печах и методами ВДП и ЭШП и поставляемых по техническим условиям, в которых показатели механических свойств выше, чем в табл. , механические свойства штамповок вдоль направления волокна должны соответствовать этим показателям.

    3.5. При испытании образцов, вырезанных поперек направления волокна или по хорде, показатели механических свойств (удлинение, сужение, ударная вязкость) устанавливаются в СТУ на основании статистических данных результатов испытаний по указанной в них схеме вырезки образцов. При этом допускается их снижение по сравнению с нормами, установленными для образцов, вырезанных вдоль направления волокна, согласно данным, приведенным в табл. .

    3.5.1. Для жаропрочных сталей марок ЭИ696, ЭИ696А, ЭИ835, ЭИ835-III снижение мехсвойств поперек направления волокна и по хорде не допускается.

    3.6. На необрабатываемых поверхностях штамповок не должно быть трещин, неметаллических включений, волосовин, окалины и законов, видимых невооруженным глазом.

    Допускается удаление указанных дефектов пологой зачисткой. Ширина зачистки должна быть не менее шестикратной глубины.

    Глубина зачистки оговаривается в чертеже и, как правило, не должна выводить размеры штамповок за минимально допустимые размеры, указанные в чертеже.

    Допускаются без зачистки отдельные местные дефекты в виде вмятин, мелкой рябизны и царапин, если их глубина, определяемая контрольной зачисткой, не выводит размеры штамповок за минимально допустимые размеры, указанные в чертеже.

    Таблица 3

    Относительное снижение показателей, % (не более)

    Для образцов с поперечным направлением волокна

    Для образцов с хордовым направлением волокна

    Для металла, выплавленного в открытых печах

    Для металла, выплавленного в вакуумных индукционных печах или методом электрошлакового или вакуумно-дугового переплава

    Ударная вязкость

    Относительное удлинение

    Относительное сужение

    Таблица 4

    Режим термической обработки

    Длительная прочность

    Температура испытания, ° С

    Постоянно приложенное напряжение, кгс/мм 2

    Время до разрушения в часах, не менее

    45Х14Н14В2М

    (4Х14H14В2М, ЭИ69)

    Отжиг при 810 - 830 ° С охлаждение на воздухе

    10Х11Н20Т3Р

    (Х12Н20Т3Р, ЭИ696)

    Нагрев до 1100 - 1170 ° С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе или в масле. Старение при 700 - 750 ° С в течение 15 - 25 ч, охлаждение на воздухе

    Х12Н20Т2Р

    (ЭИ696А)

    Х16Н25М6АГ

    (ЭИ395)

    Закалка с 1160 - 1180 ° С в воду и старение при 700 ° С в течение 5 час.

    40Х15Н7Г7Ф2МС

    (4Х15Н7Г7Ф2МС, ЭИ388)

    Закалка с 1170 - 1190 ° С в воду или на воздухе, выдержка 30 - 45 мин, старение при 800 ± 20 ° С в течение 8 - 10 часов

    12Х25Н16Г7АР

    (Х25Н16Г7АР, ЭИ835),

    12Х25Н16Г7АР-III

    (Х25Н16Г7АР-III, ЭИ835-III)

    Закалка с 1050 - 1150 ° С, выдержка 30 мин - 1 час, охлаждение в воде или на воздухе

    37Х12Н8Г8МФБ

    (4Х12Н8Г8МФБ, ЭИ481),

    37Х12Н8Г8МФБ-III

    (4Х12Н8Г8МФБ-III, ЭИ481-III)

    Закалка: нагрев до 1150 ± 10 ° С, выдержка 1 час 45 мин - 2 часа 30 мин, полное охлаждение в воде. Старение при 670 ° С в течение 16 часов, нагрев до 780 ± 10 ° С, выдержка 16 - 20 часов, охлаждение на воздухе

    Примечания : 1. Повторные и арбитражные испытания из стали ЭИ395 проводят по режиму 700 ° - 18 кгс/мм 2 - 100 часов.

    2. Вариант испытания штамповок из стали ЭИ835, ЭИ835-III, ЭИ481, ЭИ481-III на длительную прочность оговаривается в заказе. При отсутствии такого указания режим выбирается поставщиком.

    3. Повторные и арбитражные испытания штамповок из стали ЭИ481 и ЭИ481-III проводятся по режиму:

    650 ° - 35 кгс/мм 2 - 100 часов.

    4. Штамповки из стали ЭИ69 на длительную прочность контролируются по требованию потребителя.

    3.7. На обрабатываемых поверхностях штамповок не должно быть трещин. При обнаружении они должны быть удалены пологой зачисткой.

    Без удаления допускаются местные дефекты в виде шлаковых включений, волосовин, закатов и заковов, глубина залегания которых, определяемая контрольной зачисткой, а также глубина зачистки трещин не должны превышать половины припуска на механическую обработку, считая от номинала.

    3.8. Контроль на наличие волосовин производится по ТУ 14-336-72 на готовых деталях, при этом контроль немагнитных сталей производится по усмотрению потребителя.

    3.9. Макроструктура, выявляемая на изломах и протравленных темплетах, должна быть без пустот, усадочной рыхлости, свищей, трещин, расслоений, неметаллических включений, шиферного излома, видимых невооруженным глазом, и флокенов.

    Оценку качества штамповок по макроструктуре и макростроению производят в соответствии с требованиями действующих стандартов и технических условий на поставку сортовой стали, сплава и по согласованным между поставщиком и потребителем фотоэталонам, полученным по результатам исследования первых партий.

    3.10. По соглашению сторон штамповки подвергают УЗК.

    3.11. В специальных технических условиях или чертеже на штамповки, кроме перечисленных в настоящем стандарте, указывают следующие требования:

    Марку стали, сплава, шифр и группу штамповок;

    Необходимость и способ очистки от окалины;

    Количество контролируемых штамповок в предъявляемой партии;

    Количество, место и схему вырезки контрольных образцов, показатели механических свойств, а также режим термообработки заготовок контрольных образцов и их сечение;

    Места замера твердости;

    Дополнительные требования (по допустимому обезуглероживанию на необрабатываемой поверхности, величине зерна и др. Нормы устанавливаются соглашением сторон).

    4. Правила приемки и методы испытаний

    4.1. Штамповки предъявляют к приемке партиями, состоящими из штамповок одной плавки и одного шифра.

    4.1.1. По соглашению сторон допускается комплектование партии крупногабаритных штамповок из металла ВДП и ЭШП нескольких плавок единовременной поставки.

    4.2. Контролю состояния поверхности подвергают все штамповки поштучно в состоянии поставки.

    4.3. Штамповки подвергают выборочному контролю размеров на 5 %-ах от числа предъявляемых в партии, но не менее, чем на 2-х штамповках. По требованию потребителя крупногабаритные штамповки подвергают контролю размеров поштучно, что оговаривается в СТУ.

    4.4. Контроль штамповок I и II группы по твердости в состоянии поставки осуществляется на 10 % от числа предъявляемых в партии, но не менее, чем на 3-х штамповках. Объем контроля штамповок III группы оговаривается в СТУ.

    В случае обнаружения несоответствия показателей твердости данным, установленным в табл. , проводятся 100 %-ные испытания.

    4.5. Испытание механических свойств и твердости штамповок I группы производят на образцах, вырезанных из контрольного припуска.

    4.5.1. Допускается для штамповок I группы проведение выборочного контроля механических свойств и твердости у поставщика при условии проведения поштучного контроля у потребителя. В этом случае объем контроля у поставщика оговаривается в СТУ.

    4.6. Контроль штамповок II группы производят на образцах, вырезанных из тела штамповок по согласованной схеме.

    По соглашению сторон вместе с партией штамповок поставщик направляет потребителю вторые половины или оставшиеся части контрольных штамповок.

    4.7. Сечение заготовок для термической обработки, как правило, должно соответствовать сечению готовой детали. Для стали ЭП310-III, ЭП268-III термическую обработку производят в готовых образах с припуском под шлифовку.

    4.8. Испытание на растяжение производят по ГОСТ 1497 -73 на образцах диаметром 10 или 5 мм с пятикратной расчетной длиной.

    4.9. Испытание на ударную вязкость производят по ГОСТ 9454 -60.

    4.10. Твердость по Бринеллю определяют по ГОСТ 9012-59 .

    4.11. Испытание нa длительную прочность производится по ГОСТ 10145 -62.

    4.12. Контроль макроструктуры штамповок производят в объеме, оговоренном в ОТУ. По требованию потребителя штамповки I группы подвергают 100 %-ному контролю на излом.

    Контроль излома производится на ударных образцах.

    4.13. При неудовлетворительных результатах контроля макроструктуры штамповок допускается проведение повторных испытаний на удвоенном количестве темплетов, отобранных от штамповок, из числа не проходивших испытания. Результаты повторных испытаний являются окончательными, при этом штамповки, показавшие неудовлетворительные результаты при первичном контроле макроструктуры, бракуются. При обнаружении флокенов, хотя бы в одной штамповке, плавку бракуют без переиспытания и к повторной приемке не предъявляют.

    4.14. В случае получения неудовлетворительных результатов при испытании механических свойств по какому-либо виду испытаний, допускается повторное испытание по данному виду на удвоенном количестве образцов. Результаты повторных испытаний являются окончательными.

    4.15. Допускается перед повторным испытанием проводить испытание механических свойств образцов, подвергнутых отпуску при измененной температуре в пределах режима, указанного в табл. , или полной повторной термообработке. При этом испытание считается первичным с определением всех механических свойств и твердости.

    4.16. Один раз в полугодие или на каждой 30-й партии штамповок, а также при изготовлении опытной партии или коренном изменении технологии производства штамповок поставщик производит комиссионный контроль штамповок I группы каждого шифра.

    В дополнение к испытаниям, предусмотренными настоящим ОСТ, при комиссионном контроле производят:

    Определение микроструктуры;

    Определение механических свойств на образцах, вырезанных по дополнительной схеме.

    Дополнительную схему вырезки контрольных образцов, объем и методику испытаний указывают в СТУ или чертеже. Результаты комиссионных испытаний направляются потребителю.

    5. Маркировка и упаковка

    5.1. Вид и место маркировки штамповки устанавливаются в чертеже или СТУ.

    5.2. Вид упаковки оговаривается в СТУ.

    5.3. Каждая партия штамповок сопровождается сертификатом, подписанным ОТК предприятия-изготовителя, в котором указываются:

    Наименование предприятия-поставщика;

    Марка стали, сплава, состояние поставки, номер партии - плавки, шифр штамповок;

    Вес партии, количество штамповок;

    Химический состав стали, сплава;

    Результаты испытаний, предусмотренных настоящим стандартом, в том числе и повторных;

    Номер настоящего стандарта.

    5.4. Сертификат должен направляться потребителю с партией штамповок или выдаваться приемщику на руки.

    Верно (Михайлюк)

    Таблица 1

    Марка стали, сплава

    Номера стандартов, в которых указан химический состав

    Режим термической обработки заготовок для контрольных образцов

    Механические свойства, не менее

    Твердость по Бринеллю (диаметр отп. мм), Роквеллу HRC

    Временное сопротивление разрыву, кгс/мм 2

    Предел текучести, кгс/мм 2

    Относительное

    Ударная вязкость, кгс × м/см 2

    удлинение, %

    сужение, %

    12X13 (1X13)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1050 °С, охлаждение на воздухе или в масле, отпуск при 700 - 790 °С, охлаждение на воздухе или в масле

    20Х13 (2Х13)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1050 °С, охлаждение на воздухе или в масле, отпуск при 600 - 700 °С, охлаждение на воздухе или в масле

    3,90 - 3,30

    30X13 (3X13)

    TУ 14-1-377-72

    Закалка с 1000 - 1050 °С, охлаждение на воздухе или в масле, отпуск при 200 - 300 ° С, охлаждение на воздухе или в масле

    HRC ≥ 48

    1Х13М

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1050 °С, охлаждение на воздухе или в масле, отпуск при 680 - 780 ° С, охлаждение в масле

    4Х13 (4Х13)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1050 - 1100 °С, охлаждение в масле, отпуск при 200 - 300 °С, охлаждение на воздухе или в масле

    HRC ≥ 50

    30Х13Н7С2

    (3Х13Н7С2, ЭИ72)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1040 - 1060 °С в воду, отжиг в течение 6 часов при 860 - 880 °С с охлаждением до 700 °С в течение 2 часов и дальнейшее охлаждение вместе с печью, нормализация при 660 - 680 ° С в течение 30 мин. с охлаждением на воздухе, закалка с 790 - 810 ° С в масле

    3,30 - 3,05

    95X18

    (9X18, ЭИ229)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1010 - 1040 °C, охлаждение в масле, отпуск при 200 - 300 °С, охлаждение на воздухе или в масле

    HRC ≥ 55

    20Х13Н4Г9

    (2Х13Н4Г9, ЭИ1 00)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1070 - 1130 °C, охлаждение на воздухе

    40Х10С2М

    (4Х10С2М, ЭИ107)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1010 - 1050 °С, охлаждение в масле или на воздухе, отпуск при 720 - 780 °С, охлаждение в масле

    3,70 - 3,30

    14Х17Н2

    (1Х17Н2, ЭИ268)

    ТУ 14-1-377-72

    1. Закалка с 975 - 1040 °С, охлаждение в масле, отпуск при 275 - 350 °С, охлаждение на воздухе

    3,40 - 3,10

    2. Закалка с 1010 - 1030 °C, охлаждение в масле, отпуск при 670 - 690 °С, охлаждение на воздухе

    3,80 - 3,50

    20X23H18

    (Х23Н18, ЭИ417)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1100 - 1150 ° С в воде или на воздухе

    10X23H18

    (0X23H18)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1100 - 1150 ° в воде или на воздухе

    12Х17Г9АН4

    (Х17Г9АН4, ЭИ878)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1050 - 1100 °С в воде

    12X18H9T

    (X18H9T)

    ТУ 14-1-377-72

    12Х18Н10Т

    (Х18Н10Т)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка о 1050 - 1100 ° С на воздухе, в масле или воде

    12Х18Н9

    (Х18H9)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1050 - 1100 ° C на воздухе, в масле или воде

    17X18H9

    (2Х18Н9)

    ТУ 14-1-377-72

    Закалка с 1050 - 1100 °С на воздухе, в масле или воде

    45X14H14B2M

    (4Х14H14B2M, ЭИ69)

    ЧМТУ 1-1040-70

    Отжиг при 810 - 830 °С, охлаждение на воздухе

    4,30 - 3,60

    4X14H14CB2M

    (ЭИ240)

    ЧМТУ 1-1040-70

    Без термической обработки

    10Х11Н20Т3Р

    (Х12Н20Т3Р, ЭИ696)

    ЧМТУ 1-1040-70

    Нагрев до тем-ры 1100 - 1170 °С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе или в масле. Старение при 700 - 750 °С в течение 15 - 25 час, охлаждение на воздухе

    3,80 - 3,50

    Х12Н20Т2Р

    (ЭИ696А)

    3,90 - 3,50

    Х16Н25М6АГ

    (ЭИ395)

    ЧМТУ 1-1040-70

    Закалка с 1160 - 1180 ° С в воду и старение при 700 °С в течение 5 часов

    ХН78Т (ЭИ435)

    ЧМТУ 1-1040-70

    Закалка с 980 - 1020 °С, выдержка 2 - 3 часа, охлаждение на воздухе

    40Х15H7Г7Ф2MC

    (4Х15Н7Г7Ф2МС, ЭИ388)

    ТУ 14-1-714-73

    Закалка с 1170 - 1190 °C в воду или на воздухе, выдержка 30 - 45 мин, старение при 800 ± 20 °С в течение 8 - 10 часов

    3,80 - 3,30

    12Х25Н16Г7АР

    (Х25Н16Г7АР, ЭИ835),

    12Х25Н16Г7АР-III, ЭИ835-III)

    ТУ 14-1-225-72

    Закалка с 1050 - 1150 °C, выдержка 30 мин. - 1 час, охлаждение в воде или на воздухе

    4,70 - 4,10

    18 х)

    37Х12Н88МФБ

    (4Х12Н8Г8МФБ, ЭИ481),

    37Х12Н8Г8МФБ-III

    (4Х12Н8Г8МФБ-III, ЭИ481-III)

    ТУ 14-1-226-72

    Закалка: нагрев до тем-ры 1150 ± 10 °С, выдержка 1 час. 45 мин. - 2 часа 30 мин., полное охлаждение в воде.

    Старение при 670 ° С в течение 16 час., нагрев до тем-ры 780 ± 10 °С, выдержка 16 - 20 часов, охлаждение на воздухе

    3,65 - 3,45

    3,65 - 3,45

    13Х14Н3В2ФР-III

    (1Х14Н3ВФР-III, ЭИ736-III)

    ТУ 14-1-1089-74

    1. Закалка с 1050 ± 10 °С в масле, отпуск при 640 - 680 °С.

    2. Закалка с 1050 ± 10 °С в масле, отпуск при 540 - 580 °С

    3,60 - 3,30

    10 хх)

    3,35 - 3,10

    13Х11Н2В2МФ-III

    (1Х12Н2ВМФ-III,

    ЭИ961-III)

    ТУ 14-1-1089-74

    1. Закалка с 1000 - 1020 °С в масле, отпуск при 660 - 710 °С.

    2. Закалка с 1000 - 1020 °С в масле, отпуск при 540 - 590 °С

    3,70 - 3,40

    10 хх)

    3,45 - 3,10

    10 хх)

    1Х15Н4АМ3-III

    (ЭП310-III)

    ТУ 14-1-940-74

    1. Закалка с 1070 ± 10 °C, охлаждение на воздухе, в воде или масле. Обработка холодом при минус 70° - 2 часа или минус 50 ° - 4 часа. Отпуск при 450 °С в течение 1 часа

    10,0

    2. Закалка с 1070 ± 10 ° C, охлаждение на воздухе, в воде или масле. Обработка холодом; при минус 70° - 2 часа или при минус 50 ° - 4 часа. Отпуск при 200 ± 100 в течение 2 час.

    10,0

    07Х16В6-III

    (Х16Н6-III, ЭП288-III)

    ТУ 14-1-22-71

    Закалка в воде при 980 - 1000 ° С с последующей обработкой холодом при минус 70 °С, выдержка 2 часа или при минус 50 ° , выдержка 4 часа, отпуск при 350 - 380 °С, выдержка 1 час

    1Х12Н2МВФАБ-III

    (ЭП517-III)

    ТУ 14-1-1161-75

    Нормализация 1130 ± 10 °C, отпуск 750 - 780 °С, закалка с 1120 ± 15 °C в масле, отпуск 670 - 720 ° С

    3,60 - 3,35

    20Х3МВФА

    (ЭИ415)

    ТУ 14-1-44-71

    Закалка с 1030 - 1060 ° С в масле, отпуск при 660 - 700 ° С в течение 1 часа, охлаждение на воздухе

    3,60 - 3,30

    ______________

    х) испытания при 900 ° С.

    хх) испытания проводятся на образцах, вырезанных поперек направления волокна.

    Примечания : 1. Штамповки из стали ЭИ395 и сплава ЭИ435 сдают без определения механических свойств и твердости.

    2. Для штамповок из стали ЭИ481 и ЭИ481-III допускается проведение дополнительного старения при температуре 790 - 810 °С. Время выдержки при этом выбирается достаточным для обеспечения заданной твердости, н о не менее 5 часов . Для штамповок из стали ЭИ481-III при получении пониженных прочностных характеристик и твердости допускается повторная термообработка по режиму: закалка 1150 ± 10 °С, старение 650 - 670 ° С - 16 часов , воздух, второе старение 770 ± 10 ° C - 16 час., воздух.

    3. Для штамповок из стали ЭИ736-III и ЭИ961-III разрешается проведение предварительной нормализации при температуре 1000 - 1020 ° С перед закалкой.

    4. Для штамповок из стали ЭП310-III при получении по первому варианту временного сопротивления меньше 145 кгс/ м 2 разрешается для переиспытаний снижать температуру закалки до 1050 ± 10 ° С. Результаты контроля по этому режиму считать первичными.

    5. Вариант термической обработки штамповок из стали ЭИ268, ЭИ736-III, ЭИ961-III, ЭП310-III оговаривается в заказе. При отсутствии указания в заказе заводу-поставщику предоставляет право выбирать режим термической обработки по своему усмотрению.

    6. Штамповки, поставляемые без термической обработки, а также изготавливаемые из сталей и сплавов, на которые не указаны значения твердости, контролю на твердость не подвергаются. В этом случае контроль осуществляется соблюдением режима горячей деформации.


    Короткий путь http://bibt.ru

    8. Особенности штамповки деталей из магниевых сплавов, нержавеющих и жаропрочных сталей.

    Схема штампа с утопающими опорами.

    Вырубку деталей из магниевых сплавов (толщина заготовки до 2 мм) в отожженном состоянии и пробивку отверстий осуществляют без подогрева. Вырубка заготовок большей толщины, а также гибка, отбортовка и вытяжка осуществляются при нагреве заготовки до температуры 360° С.

    Для вырубки деталей и пробивки в них отверстий рекомендуется применять штампы совмещенного действия со скошенными режущими кромками на матрице.

    Рис. 28. Схема штампа с утопающими опорами : 1 - опора утопающая; 2 - заготовка


    23. Значения коэффициента усадки

    Для снижения теплоотдачи нагретого материала следует ставить опоры, обеспечивающие воздушную прослойку (рис. 28); штамп не нагревают.

    При штамповке с подогревом заготовки исполнительные размеры детали L" (в мм) рассчитывают с учетом усадки

    L"=L д (1+β) (85)

    где L д — размер по чертежу детали в мм; β— коэффициент, учитывающий линейное расширение при нагреве.

    Для сплава МА8-М значения β в зависимости от температуры нагрева принимаются по табл. 23.

    Детали из нержавеющих и жаропрочных сталей штампуют без нагрева заготовок. Для восстановления структуры металла детали после штамповки подвергают термической обработке.

    Таблица 10

    Технические данные абразивно - отрезного станка модели 8552 .

    Абразивный материал выбирают в зависимости от вида разрезаемого металла. Для разрезки сталей или жаропрочных сплавов рекомендуют круги из электрокорунда. Зернистость выбирают в зависимости от режима работы и требуемых шероховатости и точности поверхности реза. Для разрезания сталей применяют круги с менее крупным зерном, чем для цветных металлов. Твердость круга должна быть такой, чтобы при работе абразивные зерна выкрашивались по мере затупления, образовывались новые режущие грани и обнажались новые зерна. Преимущества абразивной разрезки: высокая геометрическая точность и малая шероховатость поверхности, среза (R а = 0,32 - 1,25 мкм), возможность разрезки высокопрочных металлов любой твердости, высокая производительность .

    4.7. Нагрев заготовок под штамповку

    Процессы ковки и штамповки, осуществляемые при высоких температурах, можно рассматривать как совместные процессы ОМД и термического воздействия на них. Тепловые воздействия на металл приводит к потере им упругих свойств, существенному уменьшению его сопротивления деформации и к резкому повышению пластичности. В процессе горячей ОМД происходит снятие появляющихся напряжений, в частности при возврате и рекристаллизации металла.

    Оптимальный режим штамповки должен обеспечить необходимые условия для успешного проведения процесса, а также высокое качество поковок, при котором вредное влияние тепла ограничивается. Поэтому термический режим разрабатывается для каждого сплава с учетом исходной структуры металла, его объёма, соотношения размеров заготовки и назначения поковки. Одной из главных задач при разработке технологического процесса является определение соответствующего температурного интервала, т. е. температуры начала и конца обработки металла. Для правильного выбора температурного интервала необходимо учитывать следующие факторы:

    - Металл должен обрабатываться давлением в температурном интервале максимальной пластичности. Для этой цели для большинства сплавов построены диаграммы пластичности, представляющие собой совокупность температурных зависимостей прочностных и пластических характеристик сплава.

    Металл необходимо деформировать в состоянии, соответствующем области твердого раствора сплава без малейших признаков перенагрева или пережога и желательно заканчивать деформацию при таких температурах, чтобы не происходило вторичных фазовых превращений. Для этих целей используется анализ диаграммы состояния сплава .

    Деформацию следует производить при таких температурах, когда в процессе ее происходит измельчение структуры, а не рост зерен. Эта информация устанавливается при анализе диаграммы рекристаллизации сплава.

    Для сплава ЭИ868 температурный интервал под горячую объемную штамповку составляет от 1130 до 1150 0 С . Для сплава ЭИ868 рекомендуется применять нагрев в электрической печи. Электронагрев по расходу энергии на тонну заготовок менее экономичен, чем нагрев в пламенных печах. Однако его широко применяют, так как он повышает производительность труда, позволяет провести полную автоматизацию и обеспечить высокую стабильность процесса, улучшить условия труда и сократить потери металла на окалинообразование .

    Потеря металла в виде окалины при нагреве в печах электросопротивления составляет 0,2 - 0,4 % массы нагреваемого металла, что почти в десять раз меньше, чем при нагреве в пламенных печах. Уменьшение окалины повышает качество поковок и увеличивает стойкость штампов кузнечно-прессового оборудования. Технологические преимущества электронагревательных устройств особенно эффективны в серийном поточном производстве.

    В данном технологическом процессе предлагается использовать карусельную нагревательную печь электросопротивления, температура в печи 1140 ± 5 0 С, количество заготовок в печи - 50 штук. Время нагрева одной садки около 1,15 часа при разогреве печи или 0,3 часа в условиях работы с предварительно нагретой печью. Температуру в печи контролируют с помощью оптического пирометра М90 - Р1 с записью в специальном журнале. В табл. 12 приведены технические характеристики карусельной нагревательной печи.

    Таблица 12

    Технические характеристики печи электросопротивления .

    4.8. Горячая объемная штамповка

    4.8.1. Определение потребного усилия пресса и выбор технологического оборудования

    В новом варианте технологического процесса штамповка производится на винтовом фрикционном прессе. Свободный ход фрикционного пресса позволяет деформировать металл в каждом ручье штампа за несколько ударов. Достигаемая при этом дробная деформация может быть в сумме даже больше деформации эквивалентного кривошипного горячештамповочного пресса. Возможность использования нижнего выталкивателя значительно расширяет номенклатуру штампуемых изделий и позволяет работать с небольшими штамповочными уклонами, а в разъёмных по вертикали матрицах - даже без уклонов для полостей, "попадающих в плоскость разъёма. Фрикционные прессы имеют относительно большую скорость деформирования по сравнению с другими прессами, однако течение металла при штамповке на этих прессах аналогично штамповке на других прессах. В последние годы фрикционные прессы значительно модернизировали, они стали более быстроходными, а в некоторых конструкциях выполнено хорошее направление ползуна, что позволяет производить штамповку в многоручьевых штампах. В данном случае штампуется сразу две детали. В таблице 13 приведена техническая характеристика фрикционного пресса.

    Определим потребное усилие пресса.


    В таблице 13 приведены технические параметры фрикционного пресса, рекомендуемого для горячей объемной штамповки.


    Таблица 13

    Технические характеристики винтового фрикционного пресса.

    4.8.2 Технология изготовления штампа и материалы для изготовления штампов

    Штампы для горячей объемной штамповки работают в очень тяжелых условиях. Они подвергаются многократному воздействию высоких напряжений и температур. Интенсивное течение горячего металла по поверхности штампа вызывает истирание ручья, а также дополнительный нагрев инструмента. На поверхности ручья образуются так называемые разгарные трещины. Поэтому штамповые стали должны отличатся высокими механическими свойствами, сочетая прочность с ударной вязкостью, износостойкостью, разгаростойкостью и сохранять эти свойства при повышенных температурах.

    Материалы для штампов должны хорошо прокаливаться при термообработке и обрабатываться на металлорежущих станках. Желательно, чтобы штамповая сталь не содержала дефицитных элементов и была дешевой.


    В основном стали, штампуемые в холодном состоянии, могут обрабатываться и горячей штамповкой. Целесообразно более широко применять томасовскуго сталь, так как она при высокой температуре имеет лучшую деформируемость, чем мартеновская. Благодаря тому, что деформируемость сталей в горячем состоянии гораздо выше, можно применять и другие материалы с более низкой стоимостью. Для сильно нагруженных деталей применяют специальные марки.
    а) Нелегированные стали
    Различают три группы нелегированных сталей - с низким, средним и высоким содержанием углерода. В большинстве случаев для горячей штамповки наиболее пригодны томасовские малоуглеродистые стали. Иногда применяют сварочные стали, которые характерны нечувствительностью к перегреву. Фасонные детали, которые после штамповки подвергаются обработке резанием, рационально изготовлять из автоматной стали. Правда, при этом следует принимать предупредительные меры в отношении температуры обработки, так как эти стали из-за высокого содержания серы красноломки, особенно еще и при малом содержании марганца. Эту опасность можно предотвратить, избегая области критических температур от 700 до 1100°. Иначе говоря, температурный интервал штамповки для этих сталей должен быть гораздо уже, чем у подобных же сталей с меньшим содержанием серы. У кипящих автоматных сталей необходимо следить за тем, чтобы имелся достаточно толстый поверхностный слой, не затронутый ликвацией, иначе материал при больших деформациях получит трещины. Детали, работающие при высоких нагрузках, часто изготовляют из мартеновских сталей. Б табл. 8 дан обзор марок некоторых малоуглеродистых сталей, применяемых при горячей штамповке. Для широкого потребления наиболее пригодны St 37 и St 38.
    Наиболее распространенные марки среднеуглеродистых сталей с содержанием углерода от 0,2 до 0,6% приведены в табл. 9. Обычные машиноподелочные стали могут быть томасовскими и мартеновскими, а улучшаемые стали, стандартизированные согласно DIN 17200, выплавляются только в мартеновских печах. Вместо качественных сталей марок С 22 до С 60 для интенсивно нагруженных деталей при желании применяют нелегированиые высокосортные марки сталей CK 22 до CK 60, характерные пониженным содержанием примесей (фосфор и сера не выше 0,035%). Аналогично этому имеются и улучшаемые автоматные стали мартеновской плавки.
    Обзор прочностных свойств нелегированных сталей с малыми средним содержанием углерода представлен в табл. 10. Данные относятся к состоянию поставки, т. е. после нормализации. Аналогичные марки для изготовления болтов горячей штамповкой применяют и в США; при этом содержание фосфора составляет около 0,015%, а серы около 025%. В табл. 11 дана выборка марок нелегированных высокоуглеродистых сталей, употребляемых в некоторых случаях для горячей штамповки. Они хорошо деформируются при высокой температуре, однако необходимо помнить, что сопротивление деформации в обычном интервале температур ковки растет при повышении содержания углерода.
    Температуры горячего деформирования для малоуглеродистой стали лежат в пределах 1150-900°. Допустимая начальная температура и соответственно температура выдачи из печи составляет 1300°. С ростом содержания углерода температура обработки падает; максимальная начальная температура при содержании углерода 1% составляет 1100°, а благоприятный интервал соответственно 1000-860°. Можно принять за практическое правило, что наибольшие температуры ковки лежат на 100-150° ниже линии солидуса по диаграмме состояния железо - углерод. Данные по области температур ковки нелегированных сталей и допустимый интервал менаду началом и концом штамповки следует брать согласно данным фиг. 9. Конечно, желательно не пользоваться верхней областью заштрихованного поля, чтобы начальная температура не переходила за штриховую кривую.
    б) Легированные стали
    Для улучшаемых сталей стремятся получить равномерность свойств по сечению, при этом высокая прочность при достаточной вязкости достигается с помощью закалки и последующего отпуска. Таким образом, состав сталей, применяемых для крупных деталей, должен определять достаточную прокаливаемость при заданных размерах.

    Механические свойства нелегированных сталей для горячей штамповки
    Таблица 10


    Материал

    Предел текучести о, в кГ/мм* не менее

    Предел прочности на разрыв в кГf/AM*

    Удлинение S1 в % не менее

    Рядовые ста

    St 00

    _

    (34-50)

    (22)

    ли

    St 34

    19

    34-42

    30


    St 37


    37-45

    25


    St 38


    38-45

    25


    St 42

    23

    42-50

    25


    St 50

    27

    50-60

    22


    St 60

    30

    60-70

    17


    St 70

    35

    70-85

    12

    Улучшаемые

    С 22

    24

    42-50

    27

    стали

    С 35

    28

    50-60

    22


    С 45

    34

    60-72

    18


    С 60

    39

    70-85

    15

    Автоматные

    9S20)




    стали

    10S20

    (22)

    (gt;38)

    (25)


    15S20]





    22S20

    (24)

    О 42)

    (25)


    28S20

    (26)

    (gt;46)

    (22)


    35S20

    (28)

    (gt;50)

    (20)


    45S20

    (34)

    (gt;60)

    (15)


    60S20

    (39)

    (gt;70)

    (12)

    Таблица 11
    Нелегированные высокоуглеродистые стали для горячей штамповки


    Обозначение по стандарту DIN 17006*

    Ns материала по стандарту DIN 17007

    Химический состав в %

    Твердость по Бринелю Hg** не более

    С
    около

    Si

    Mn

    P
    не более

    S
    не более

    С75
    C75W3
    C85W2
    C90W3
    C100W2
    * Эти обозн таллов» (SEL).
    ** Максимал стоянии.

    0773
    1750
    1630
    1760
    1640
    ачения соответс ьные значения

    0,75
    0,75
    0,85
    0,90
    1,00
    твуют T
    твердое!

    0,25-0,50
    0,25-0,50 0,30 0,25-0,50 0,30
    акже обозн и по Брине

    0,60-0,80 0.60-0.80 0,35 0,40-0,60 0,35
    ачениям по лю относят

    0,045
    0,035
    0,030
    0,035
    0,030
    «Перечlt;
    ся к ста

    0,045
    0,035
    0,030
    0,035
    0,030
    ю стале лям в

    240
    240
    190
    240
    200
    н и черных ме- этожженном со-

    Для повышения качества сталей имеется большой выбор легирующих элементов. При средних прочностных свойствах следует применять марганцевые и кремнемарганцевые стали (табл. 12), а также хромистые стали (табл. 13) для деталей с высокой прочностью- хромомолибденовые стали (табл. 14), при очень высоких требованиях к прочности-хромоникелемолибденовые стали (табл. 15).

    65
    ND




    ra gt;!
    RhS
    D.O


    Химический состав в %



    о CPJ

    Материал

    иоозначе- ние по стандарту DIN 17006*

    я SC
    S-Sb
    S H C3 Я h *7
    s u tz
    i- cQ

    C

    Si

    Mn

    P не более

    S не
    более

    Гвердость г Брииелю И
    30 не более

    St 45
    Марганцовистая сталь для крупных

    14Мп4

    0915

    0,10-0,18

    0,30-0,50

    0,90-1,2

    0,050

    0,050

    217

    штампованных деталей " . . .

    20Мп5

    5053

    0,17-0,23

    0,45-0,65

    1,1-1,3

    0,035

    0,035

    217

    Улучшаемая сталь (ранее VM125) . . Марганцовистая сталь для крупных

    30Мп5

    5066

    0,27-0,34

    0,15-0,35

    1,2-1,5

    0,035

    0,035

    217

    штампованных деталей. .

    ЗЗМп5

    5051

    0,30-0,35

    0,10-0,20

    1,1-1,3

    0,035

    0,035

    217


    36Мп5

    5067

    0,32-0,40

    0,15-0,35

    1,2-1,5

    0,035

    0,035

    217

    Улучшаемая сталь

    40Мп4

    5038

    0,36-0,44

    0,25-0,50

    0,80-1,1

    0,035

    0,035

    217

    Сталь для износостойких деталей. .

    75МпЗ

    0909

    0,70-0,80

    0,15-0,35

    0,70-0,90

    0,060

    0,060

    217

    St 52
    Марганцовистокремнистая сталь для

    17MnSi5

    0924

    0,14-0,20

    0,30-0,60

    7
    3
    о

    0,060

    0,050

    217


    38MnSi4

    5120

    0,34-0,42

    0,70-0,90

    0,00-1,2

    0,035

    0,035

    217

    Улучшаемая сталь (ранее VMS135). . Марганцовистокремнистая сталь для

    37MnSi5

    5122

    0,33-0,41

    1,1-1,4

    1,1-1,4

    0,035

    0,035

    217

    крупных штампованных деталей....

    46MnSi4

    5121

    0,42-0,50

    0,70-0,90

    0,90-1,2

    0,035
    />0,035
    217

    То же

    53MnSi4

    5141

    0,50-0,57

    0,70-0,90

    0,90-1,2

    0,035

    0,035

    217


    42MnV7

    5223

    0,38-0,45

    0,15-0,35

    1,6-1,9

    0,035

    0,035

    217
    Л §,тн 0^03h ачеЕяя соответствуют обозначениям «Перечня сталей и черных металлов» (SEL). Твердость по Бринелю относится к сталям в отожженном состоянии.
    Таблица 13


    Обозначе

    2 gt;gt;?; S f- о CX 0.0


    Химический состав в %


    л до *
    SS" г

    Материал

    ния по
    стандарту

    и я""- ;рч-






    I

    DIN 17006*

    9. ч to

    С

    Si

    Mn

    Cr

    V

    я о 2 lt;и
    I

    Цементируемая сталь (ранее ЕС60)

    15СгЗ

    7015

    0,12-0,18

    0,15-0,35

    0,40-0,60

    0,50-0,80

    _

    187

    Цементируемая сталь (ранее



    0,14-0,19

    0,15-0,35

    1,0-1,3

    0,80-1,1


    207

    ЕС80)

    16МпСг5

    7131

    -

    Цементир\-емая сталь (ранее ЕС100)

    20МпСг5

    7147

    0,17-0,22

    0,15-0,35

    1,1-1,4

    1,0-1,3

    -

    217

    Улучшаемая сталь (ранее VC135) Улучшаемая сталь

    34Сг4

    7033

    0,30-0,37

    0,15-0,35

    ¦0,50-0,80

    0,90-1,2

    -

    217

    Хромистая улучшаемая сталь.

    ЗбСгб

    7059

    0,32-0,40

    0,15-0,35

    0,30-0,60

    1,4-1,7

    -

    217

    Хромованадиевая сталь.... То же..#

    41 Сг4 31CrV3

    7035
    2208

    0,38-0,44
    0,28-0,35

    0,15-0,35
    0,25-0,40

    0,60-0,80
    0,40-0,60

    0,90-1,2
    0,50-0,70

    0,07-0,12

    217


    42CrV6

    7561

    0,38-0,46

    0,15-0,35

    0,50-0,80

    1,4-1,7

    0,07-0,12

    217

    Улучшаемая сталь (ранее

    48CrV3

    2231

    0,45-0,52

    0,25-0,40

    0,50-0,70

    0,60-0,80

    0,07-0,12

    -

    VCVl 50)
    Хромованадиевая сталь....

    50CrV4

    8159

    0,47-0,55

    0,15-0,25

    0,70-1,0

    0,90-1,2

    0,07-0,12

    235
    />58CrV4
    8161

    0,55-0,62

    0,15-0,25

    0,8-1,1

    0,90-1,2

    0,07-0,12


    Хромомарганцовистая улучшаемая сталь

    27MnCrV4

    8162

    0,24-0,30

    0,15-0,35

    !,0-1,3

    0,60-0,90 "

    0,07-0,12

    -

    Хромомарганцовистая сталь.

    36MnCr5

    7130

    0,32-0,40

    0,30-0,50

    1,0-1,3

    0,40-0,60

    """"

    -

    Хромокремнистая сталь (для


    4704

    0,40-0,50

    3,8-4,2

    0,30-0,50

    2,5-2,8

    -

    -

    (45SiCrl6)








    Подшипниковая сталь диаметром gt; 17 мм

    ЮОСгб

    5305

    0,95-1,05

    0,15-0,35

    0,25-0,4

    1,4-1,65

    -

    207

    Подшипниковая сталь диаметром 10-17 мм

    105Cr4

    3503

    1,0-1,1

    0,15-0,35

    0,25-0,4

    0,90-1,15

    -

    207

    Подшипниковая сталь диаметром lt;10 мм

    105Cr2

    3501

    1,0-1,1

    0,15-0,35

    0,25-0,4

    0,40-0,60

    -

    207

    Подшипниковая сталь для не- ожавегощих подшипников....

    40Cr52

    4034

    0,38-0,43

    0,30-0,50

    0,25-0,4

    12,5-13,5

    -

    -

    . Чти обозначения соответствуют также обозначениям «Перечня сталей и черных металлов» ** Твердость по Бринелю относится к сталям в отожженном состоянии.



    Эти обозначения соответствуют также обозначениям «Перечня сталей и черных металлов» (SEL). "Твердость по Бритлю относится к сталям в отожжгином состоянии.

    Таблица 15
    Никелевые, хромоникелевые и хромоникелевые молибденовые стали


    Обозначения по стандарту DIN 17006*

    .Vs
    материала по стандарту DIN 17007

    Химически!! состав с %

    Твердость по Бринелю Hb 30
    не более **

    С

    SI

    Mn

    Cr

    Mo

    Ni

    24 Ni 4

    5613

    0,20-0,28

    0,15-0.35

    0,60-0,80

    lt;0,15


    1,0-1,3

    -

    24 Ni 8

    5633

    0,20-0.28

    0,15-0,35

    0,60-0,80

    lt;0,15

    -

    1,9-2,2

    -

    34 Ni 5

    5620

    0,30-0,38

    0,15-0,35

    0,30-0,50

    lt;0,60

    -

    1,2- 1,5


    15 Cr Ni 6

    591У

    0,12-0,17

    0,15-0,35

    0,40-0.60

    1,4-1,7

    -

    1,4-1,7

    217

    ISCrNi 8

    5920

    0,15-0,20

    0,15-0,35

    0,40-0,60
    />1,8-2,1

    1,8-2,1

    235

    30 Cr Ni 7

    5904

    0,27-0,32

    0,15-0,25

    0.20-0,40

    1,5-1,9

    -

    0,60-0,90


    45 Cr Ni 6

    2710

    0.40-0,50

    0,15-0,35

    0,60-0,80

    1,2-1,5

    -

    1,1-1,4


    36 Ni Cr 4

    5706

    0,32-0,40

    0,15-0,35

    0,50-0,80

    0,40-0,70

    (0,10-0,15)

    0,70-1,0

    -

    46 Ni Cr 4

    5708

    0,42-0,50

    0,15-0,35

    0,90-1,2

    0,70-1,0

    (0,10-0,15)

    0,70- 1,0


    80 Cr Ni Mo 8

    6590

    0,26-0,34

    0,15-0,35

    0,30-0,60

    1,8-2,1

    0,25- 0,35

    1,8-2,1

    248


    6582

    0,30-0,38

    0,15-0,35

    0,40-0.70

    1,4-1,7

    0,15-0,2о

    1,4-1,7

    2оо

    36 Cr N i Mo 4

    6511

    0,32-0,40

    0,15-0,35

    0,50-0,80

    0,90-1,2

    0,15-0,25

    0,90-1,2

    IH

    28 Ni Cr Mo 4

    6513

    0,24-0,32

    0,15-0,35

    0.30-0,50

    1,0-1,3

    0,20- 0,30

    1.0-1,3

    -

    28 Ni Cr Mo 44

    6761

    0,24-0,32

    0,15-0,35

    0,30-0,50

    1,0-1,3

    0,40- 0,50

    1,0- 1,3


    98 Ni Cr Mo 74

    6592

    0,24-0,32

    0,15-0,25

    0,30-0,50

    1,1-1,4

    0,30-0,40

    1,8-2,1


    36 Ni Cr Mo 3

    6506

    0,32-0,40

    0,15-0,35

    0,50-0,80

    0,40-0,70

    0,10-0,15

    0,70-1,0


    ‘ Эти обозначения соответствуют также
    Твердость по Бринелю относится к сталям в отожженном состоянии.

    Необходимо ограничиваться стандартными марками сталей согласно новым стандартам DIN 17200 (раньше 1665, 1667 и соответственно 1662 и 1663).
    Если нельзя воспользоваться высоколегированными сталями, то можно перейти на применение низколегированных сталей или на стали- заменители, хорошо оправдавшие себя в последние годы. Так, общеизвестна замена хромоникелевых сталей хромомолибденовыми, молибден частично заменяется ванадием, хром - марганцем и марганец -
    кремнием. По последним сведениям оказалось возможным достигнуть высоких прочностных свойств и хорошей прокаливаемости благодаря малым присадкам бора (0,002 - 0,008%); при этом содержание хрома, никеля и молибдена в конструкционных сталях значительно снижается, например, никеля с 3,5 до 0,5%.
    Наличие легирующих элементов при малом и среднем их содержании не оказывает вредного влиния на деформируе- Фиг. 9. Температура горячей штам- мость при высоких температу- повки нелегироваиных сталей в зави- рах соблюдении правиль-
    оимости от содержания углерода гг 1
    (схематически показана диаграмма ного интервала температур
    состояния железо-углерод). штамповка осуществляется без
    затруднений. Температуры деформации и у легированных сталей зависят от содержания углерода, малые добавки легирующих элементов не влекут за собой больших изменений в области затвердевания.
    Значения, приведенные на фиг. 9, сохраняют силу и для легированных сталей. Однако для этих сталей выдерживают более узкие границы интервала температур.
    При нагревании легированных сталей особенно важно учитывать, что увеличение легирования снижает теплопроводность и для этих сталей необходимо более длительное время нагрева. Кроме того, для таких сталей характерно возникновение большой разницы в температуре сердцевины и поверхности, что при больших сечениях может вызвать вредные термические напряжения. Поэтому высоколегированные стали должны сначала подогреваться и лишь затем нагреваться до ковочных температур. Это в первую очередь касается жаропрочных и нержавеющих сталей (табл. 16 и 17). Необходимо обратить внимание, что интервал температур ковки и штамповки здесь значительно уже, чем у нелегированных и низколегированных сталей. Деформируемость также невелика; аустенитные стали имеют большое сопротивление деформации, что при штамповке сложных форм обует ловливает включение дополнительных переходов.

    Таблица 17
    Механические сг»оистга жаропрочных и окалиностойких сталей


    Обозначение по стандарту DIN 17006

    I
    № материала по стандарту DIN 17007

    Предел текучести Cg и KFjMMa не менее

    Предел прочности на разрыв сь в KTjMMi не менее

    Удлинение
    S5 I! % UC MCHCt"

    Примени ть на воздухе с температурой до С*


    Х10СгА17

    4713

    25

    45-60

    20

    800


    XIOCrAl 13

    4724

    30

    50-65

    15

    950

    Феррит

    XioCrAim

    4742

    30

    50-65

    12

    1050

    XI OCrA 12 4

    4762

    30

    50-65

    10

    1200

    ные стали

    X10CrSi6

    4712

    40

    60-75

    18

    000


    XI OCrSi 13

    4722

    35

    55-70

    15

    950


    X10CrSil8

    4741

    35

    55-70

    15

    1050

    Дустенит-

    /XI SCrNiSi 199

    4828

    30

    60-75

    40

    1050

    IX20CrNiSi254

    4821

    40

    60-75

    25

    1100

    ные ста-

    X12CrNiSiNb2014

    4855

    30

    60-75

    40

    1100

    ЛИ

    L\15CrNiSi2419

    4841

    30

    60-75

    40

    1200

    * Приведенные наибольшие температуры применения на воздухе являются ориентировочными, и при неблагоприятных условиях снижаются.

    Жаропрочные и нержавеющие стали можно разделить на следующие группы: ферритные или незакаливаемые хромистые стали, мар- тенситные или закаливаемые хромистые стали и аустенитные хромоникелевые стали. Деформируемость их в горячем состоянии ухудшается в такой же последовательности. В недавнее время в США были проведены исследовательские работы, которые показали возможность улучшения деформируемости высоколегированных сталей, в первую очередь кислотоупорных хромоникелевых и аустенитных сталей, за счет присадки лигатур, например, церия.

    Похожие статьи