СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 148

Для сталей с мартеиситиой структу­рой и твердостью выше HRC 52—54 не наблюдается прямой зависимости меж­ду твердостью и прочностью. При перегреве в процессе закалки, несмотря иа высокую твердость, прочность резко падает (рис. 3) [20]. При термической обработке необходимо достичь благо­приятного сочетания высокой твер­дости и прочности и необходимой пластичности.

Снижение твердости с HRC 68 до HRC 55 мало изменяет показатели пластичности. Существенное возраста­ние этих показателей происходит при снижении твердости HRC до 45—48 из-за коагуляции карбидов. Пластич­ность возрастает в большей степени у сталей, содержащих меньшее коли­чество карбидов с большей способ­ностью к коагуляции (карбиды M3C, , и в меньшей степени для более ®Гированных сталей с карбидами типа

Рекомендуются следующие интер – алы значений твердости для сталей &ЧНОГО назначения: высокий (св. Ии ®9—66) для металлорежущих „ JJtP У ментов и штампов холодного Формирования (твердость, близкую к Рхнему пределу, устанавливают для СтРУментов чистового резания и для

Б, МПа

/

I

Л

И

I

Г

I1

35 45 55 65 HRC

Рис. 3. Предел прочности инструменталь­ных сталей в зависимости от твердости. Прочность определена при растяжении (для HRC до 52 — 53) и при изгибе (HRC > 54 — 55). Штриховые линии ука­зывают зависимости, полученные в ре­зультате перегрева при закалке:

1 — сталь с 0,5 % С; 1,5 % Cr и 2,5 % W;

2 — сталь с 1,2 % С; 1,7 % W; 0,7 % Cr и ] % Si; 3 — быстрорежущая сталь типа Р6М5

Штампов для прессования и вытяжки); умеренный (HRC 42—50) для штампов горячего деформирования, в первую очередь для создания высокой сопро­тивляемости термической усталости, штампов холодного деформирования (высадочных и др.), работающих в условиях ударных нагрузок, некоторых деревообрабатывающих и слесарно – монтажных инструментов. Износо­стойкость сталей по мере увеличения температуры отпуска (рнс. 4) снижа­ется [14]. Темп снижения износостой­кости у сталей одинаков, хотя общий уровень износа существенно ниже у стали У8.

2800 2100 то

700

25

Разрушение в условиях ударно – усталостного изнашивания проявля­ется наиболее полно при работу штам – пового инструмента при холодной де­формации металла. Износ легирован­ных и углеродистых сталей при одина­ковой твердости различен [14]. Легиро­ванные стали оказываются более изно­состойкими, чем углеродистые. Так, Сталь У12 имеет в 2—3,2 раза меньшую износостойкость, чем сталь Х12М [14 ]• Сложные карбиды в легированной стали положительно влияют на износо­стойкость при малой энергии удара (5Дж/см2). С увеличением энергии удара до 14 Дж/см2 карбидная фаза способствует ускорению изнашивании. Она является своеобразным концен­тратором напряжений и способствует выкрашиванию отдельных микрообъе­мов.

Для штамповых сталей содержание углерода ограничивается 0,3—0,5 % . Чем меньше углерода, тем допускается большее содержание легирующих эле­ментов.

При ударно-тепловом изнашивании надежность инструментов определяется прежде всего сопротивляемостью тер­мической усталости. Эта характерис­тика определяется теплостойкостью — способностью сплавов при нагреве рабочей части, возникающем в эксплу­атации, сохранять структуру и свой­ства, необходимые для прохождения рабочего процесса (резание, деформиро­вание и Др-)- Теплостойкость сталей с карбидным упрочнением связана боль­ше всего со свойствами твердого раство­ра. Чем выше температура фазового превращения, тем больше теплостой­кость стали.

У сталей с интерметаллидным упроч­нением теплостойкость определяется выделяющимися частицами фаз — упрочцителей, которые могут эффек­тивно задерживать общее разупрочне­ние стали вследствие большой дисперс­ности, отличий типа кристаллических решеток и большой сопротивляемости к коагуляции при нагреве.