Способ термической подготовки молотовых штампов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскмкСоцмапмстмчесммаРеспубпмм) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВК МОЛОТОВЫХ ШТАМПОВ0 ают ены Кривые завпти от температурь о структурой маро мартенсита в ратуры 300 С,симости ударнойПри отпускетенсита или отпуузком диапазонезначение котороратуре эксплуат вязкос стали с шенног Темп,соотв етствует темпеампов, имеет месвор пре Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам термической подготовки молотовых штампов перед их эксплуатацией.Известен способ термической подготовки молотовых штампов перед их эксплуата 5 цией, включаюший операции закалки, объемного отпуска и нагрева штампа до рабочей температуры 200 - 400 о С11Недостатком известного способа подготовки штампов является их низкая износостойкость, особенно в производстве крупнргабаритных поковок сложной формы.Бель изобретения - повышение износостойкости штампов при их эксплуатации.Поставленная цель достигается тем, что в способе термической подготовки молотовых штампов перед их эксплуатацией, включающем операции закалки, объемного отпуска и нагрева щтампа до Лабо- О чей температуры 200 - 400 С, нагрев штампа осуцествляют в два этапа, на ервом из которых температуру. нагревооводят до 450 - 6 Г 0 (., а на втором этапе температуру сниж 400 С На чертеже изображ то распад перенасыщенного твердого раста углерода в о) железе, происходящийимущественно по границам зерен.По указанным границам карбиды выделяются в виде пленки что приводит к охрупчиванию материала, При последукнпем повьпдении температуры огпуска до 450- 650 С вязкость стали существенно возОрастает благодаря исчезновению карбидной пленки вследствие коагуляции карбидных вьшелений. Если материал затем подстуо дить, например, до 200 - 400 С, что соответствует рабочей температуре эксплуа тации штампов, то карбидная пленка но восстанавливается. Поэтому режим термп5 П 5 9467ческой подготовки штампов цод экспдуа-тацию обеспечивает повышение вязкостиматериала, что способствует увеличениютрецнщ ос тойкос ти,Способ осуществляют следующим образом,Штамповый кубик (или штамп) подвергают закалке, после чего проводят объемный отпуск для получения комплекса требуемых механических свойств. Затем передоэксцлуа тацией ш темпов осущес твляют ихнагрев до температуры 450 - 650 С,после чего температуру штампов доводятдо температуры их эксплуатации (200 -400 С).35 На чертеже изображены кривые, иллюстрирующие зависимость ударной вязкости. материала Оц/6 от температуры при нагреве образцов из стали 5 ХНМ, закаливаемых с 820 - 860 С и подвергаемых от темо пературы закалочцой ванны 150 - 180 Сообъемному отпуску (580 С, 2 ч) (кривая О со знаком нагрева), а также при последующем их охлаждении от температуры подогрева 580 С после выдержки в течео,нне 5 мин кривая д со знаком -, 30 мин (8 - ) и 90 мин ( 2. - ); Ь 1 р - интервал рабочих температур эксплуатации штампов; . цифры под кривыми указывают среднее зна 30 чецие ударной вязкости образцов (кгс м/см, в интервале рабочих температур штампов (М,р = 200-400 С), испытанных в соответствии с ГОСТ 94 54-60. 15Из анализа экспериментальных данныхследует, что прогрев штампов по предлагаемому споеобу обеспечивает повышениеударной вязкости в интервале рабочих темоператур штампов 200-400 С по сравненанию с известным способом в; 9,7/7,4 =1,30; 12,8/7,4 = 1,75 и 14,3-7,4 == 1,95 раз соответственно при выдержках,оосуществляемых при 580 С, в течение5, 30 и 90 мин. При этом исходная твердость образцов (НУ 465) в результате45выполнения нагрева (580 С) и подстужиования (200- 400 С) не изменяется привыдержке 5 мин, но при выдержке 30 минтвердость (НУ) понижается, однако всеже находится в нормативцых пределахштампов молотовой штамповки. Образцыподвергаемые выдердке 90 мин, понижаютсвою твердость (НУ) ца 20%, что является нежелательным, поскольку повьпцениеударной вязкости за счет снижения твердости оказывается неэффективным из-оапотери износостойкости элементов рабочихфп ур штампов,64 4Г р и м е р. Л 1 одели молотовых штампов 1300-5161 наиболее подверженныхсогласно статическим данным, трещицообразованию, выполненные из стали 5 Х 1 Ю вмасштабе 1: 10 по отношению к реальнымштампам, загружают в печь при 350 Си со скоростью 50 С/ч нагревают до температуры закалки 820 - 860 С после чего закаливают в масло с исходной темпеоратурой 160- 180 С, 1 епосредственцопосле закалки от температуры охлаждения 160- 180 С модели штампов подоо,вергают нагреву до 560 - 580 С дотвердости НУ 380 и местному отпускухвостовика, осуществляемому путем ВЧнагрева последнего до 650 - 690 С(НУ 290).Следует отметить, что для каждогоконкретного материала, исходя из требований к его прочностным характеристикаминтервал температур предварительного нагрева и выдержка при этой температуреуточняется экспериментально.После этого проводят сравнительныеиспытания моделей по следующей методике.По зеркалу моделей выполняют линейныевзаимно перпендикулярные надрезы глубиной 3 мм и с углом при вершине 60 С,о.пересекающиеся в геометрическом центрегравюры штампа, Эти надрезы вьполняютроль концентраторов напряжений для инициирования зарождения магистральных трещин.Затем модель штампа устанавливают зеркалом на 4-х опорах основания ца испытательной машине и через пуансон, установленный на плоскости хвостовика, подвергают статическому нагружецию до разрушения. Усилие разрушения Р моделиштампа принимают за критерий оценкиэффективности термической подготовки штампов по предлагаемому способу. Приведенные испытания показали, что модели штампов, подвергнутые прогреву по предлагаемому способу разрушились при среднихусилиях нагружечия 110 тс, а коцтроль 1 ные (подготовленные по режимам известного способа) при 92 тс. Использование предлагаемого способа позволяет повысить хрупкую прочность металла почти на 20/О и тем самым повысить износостойкость, штампов по сравнению с известным. Формула изобретения Способ термической подготовки молотовых штампов перед их эксплуатацией,