СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 576

Условия работы инструмента опре­деляют выбор режимов термической обработки сталей. Высокое качество термической обработки обеспечи­вается защитой поверхности от обез­углероживания; соблюдением условий и температур нагрева, а также условий охлаждения для достижения опти­мального сочетания свойств при наи­меньшей деформации инструментов.

Лучшее качество поверхности полу­чают при нагреве инструментов в рас­плавленных солях, раскисленных бурой Na2B4O7 (4—5 % от массы соли) или MgF2 (2—4 %), в печах с защитной атмосферой или в упаковке из чугун­ной стружки. Склонность к обезугле­роживанию повышают кремний, вольфрам и молибден при содержании каждого более 1 % .

Во избежание возникновения чрез­мерных термических напряжений из-за низкой теплопроводности ста­лей перед окончательным нагревом под закалку рекомендуется односту­пенчатый (при 650—TOO0C) или двух­ступенчатый (при 300—400 0C — пер. вая ступень и при 800—850 0C — вто­рая ступень) нагрев.

Время выдержки при температуре аустенитизации для сталей первых трех групп устанавливают из расчета 50—70 с на 1 мм сечения при печном нагреве и 35—40 с при нагреве в ванне. Выдержка при отпуске составляет 1,5—2,5 ч (или 100—150 с на 1 мм наименьшего сечения, но не менее 1 ч); при проведении кратных отпусков и обработке на вторичную твердость вы­держку ограничивают 1 —1,5 ч.

При обработке инструментов из ста­лей четвертой группы (для ударных инструментов) время выдержки в ка­мерных печах устанавливают 50—70 с (без учета времени прогрева) на 1 мм толщины детали, а в соляных ваннах 20—30 с. Время выдержки при отпуске определяют из расчета 2 ч плюс 1— 1,5 мин на 1 мм толщины.

Инструменты холодного деформи­рования, работающие в условиях зна­чительного износа, изготовляют пре­имущественно из сталей с 12 % Cr (Х12ВМ, Х12, Х12Ф1, Х12МФ). Ис – пользуют также стали с 6% Cr (Х6Ф4М и Х6ВФ, см. табл. 34).

По относительной износостойкости стали после обработки на твердость HRC 61—62 могут быть расположены в следующий ряд (в скобках указана относительная износостойкость): Х6ВФ (0,5), Х12М (1,0), Х6Ф4М (1,2), Х12 (1,45) [4]. Эти стали относятся к мар – теиситному классу и ледебуритной группе. ‘ Высокая износостойкость определяется повышенным количе­ством карбидной фазы (табл. 38), типом и морфологией карбидов. Карбиды представлены преимущественно части­цами M7C3(Cr5C3) и небольшим коли­чеством M23C6(Cr23Ce), MC (VC), а также M3C при высоком содержании углерода (Х12). Неблагоприятное рас­пределение карбидной фазы, возника­ющее при кристаллизации слитков и сохраняющееся в горячекованом и горячекатаном состоянии, особенно в прутках диаметром более 40 мм, снижает прочность и ударную вяз­кость, вызывает выкрашивание ра­бочих кромок штампов и создает зна­чительную анизотропию свойств. У сталей обязательно контролируют карбидную неоднородность, чем оце­нивают одновременно качество ковки. Прочность ледебуритных сталей в термообработанном состоянии при изменении карбидного балла с 3 (диа­метр проката 20—35 мм) на 7 (диаметр проката 80—100 мм) снижается в 1,5— 2 раза.

Меньшую карбидную неоднород­ность имеют высокованадиевые стали (Х6Ф4М), но их недостатком является пониженная шлифуемость и повы­шенная окисляемость при нагреве под ковку, отжиг и закалку.

Термическую обработку сталей с 6 и 12% Cr высокой износостойкости проводят преимущественно на пер» внчную твердость и реже на вторич­ную.

Оптимальные температуры закалки на первичную твердость уста­навливают на основе определенного сочетания характеристик твердости (HRC 62—65), размера зерна (не круй – нееЭпо ГОСТ 5639—82 при диаметре до 80 мм и 8 при диаметре 80—140 мм или 4 и 3 по шкале изломов соответ­ственно) и количества остаточного аустенита (15—20%) (табл. 39). Ма­ксимальная твердость после закалки достигается прн достаточно полном растворении карбидов (сохраняется 6—10%), но таком, чтобы не проис­ходил рост зерна и образование чрез­мерного количества остаточного аустенита. У высокохромистых сталей интервал температур Закалки не­большой.

39. Влияние температуры закалкн на твердость, размеры зериа аустенита и количество остаточного аустенита сталей высокой износостойкости

Сталь (рекомендуемая температура аакалки)

Темпера­тура за­калки, °С

HRC

Зерно

Коли­чество остаточ­ного ау­стенита, %

Х6Ф4М (980—1010 0C) [1]

975 1000 1025 1050 IiOO 1150 1175

63,5 64,5 64,5 64 62,5 60,5 59