Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

ОСОБЕННОСТИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-4-52-58

Полный текст:

Аннотация

Выявлено влияние параметров термической обработки на структуру и свойства перспективной штамповой стали для горячего деформирования 70Х3Г2ФТР. Рекомендован оптимальный режим термического упрочнения для молотового штампа горячего деформирования из предложенной стали, включающий сфероидизирующий отжиг при температуре 780 °C с медленным охлаждением с печью до 550 °С, а после на спокойном воздухе до нормальной температуры; закалку с 1000 °С с охлаждением в масло; высокотемпературный отпуск при 550–600 °С с охлаждением на спокойном воздухе. В процессе закалки происходит формирование структуры реечного мартенсита с высокой плотностью дислокаций и твердостью HRC 57–62, при этом остается нерастворимой 0,5–0,6 % карбидной фазы.

Показано, что на стадии высокотемпературного отпуска при 550–600 °С в стали марки 70Х3Г2ФТР наблюдается процесс стабилизации твердости путем формирования специальных сложных карбидных и интерметаллидных включений. Анализ карбидной фазы при отпуске показал, что соединения типа Ме7С3 и Ме3С являются карбидами, состав которых меняется в процессе термического воздействия. Так, часть атомов Fe и Cr заменяется атомами Ti и V в различных соотношениях.

Произведено моделирование температурно-напряженного состояния молотового штампа при термической обработке. Показано, что предложенный режим термической обработки стали 70Х3Г2ФТР приводит к получению дисперсной ферритно-цементитной структуры с распределенными в ней специальными карбидами, высокому уровню механических свойств, обеспечивает однородное распространение тепловых изотерм по объему штампа горячего деформирования и, как следствие, незначительные внутренние остаточные напряжения. На этапе высокотемпературной выдержки перепад температур минимизируется и не превышает 25–30 °С.

Об авторах

Светлана Евгеньевна Крылова
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Россия

кандидат технических наук, доцент кафедры «Материаловедение и технология материалов»



Евгений Владимирович Ромашков
Оренбургский государственный университет, Оренбург
Россия

аспирант кафедры «Материаловедение и технология материалов»



Григорий Петрович Пилипчук
АО «Машиностроительный концерн "ОРМЕТО-ЮУМЗ"», Орск
Россия

генеральный директор



Список литературы

1. Винокур Б.Б., Пилюшенко В.Л. Прочность и хрупкость конструкционной легированной стали. Киев: Наукова Думка, 1983. 283 с.

2. Гармаева И.А., Мосоров В.И., Мижитов А.Ц., Лыгденов Б.Д., Гурьев А.М. Упрочнение поверхности штампов из литой стали // Современные наукоемкие технологии. 2007. № 6. С. 32–33.

3. Журавлев В.Н. Штампы для горячего деформирования, режимы и способы их изготовления. М.: ЦНИИТЭИтракторсельмаш, 1976. 55 с.

4. Каманцев С.В. Инструментальная сталь для горячего деформирования: патент РФ № 2535148; заяв. № 2013100389/02 от 09.01.2013.

5. Крылова С.Е. Влияние термической обработки на формирование структуры экономнолегированных сталей инструментального класса // Инновационная деятельность предприятий по исследованию, обработке и получению современных конструкционных материалов и сплавов: материалы междунар. науч. конф. М.: Машиностроение, 2009. С. 410–420.

6. Гудремон Э. Специальные стали. Т. 1. М.: Металлургиздат, 1959. 952 с.

7. Макаров А.В., Коршунов Л.Г., Малыгина И.Ю., Солодова И.Л. Повышение теплостойкости и износостойкости закаленных углеродистых сталей фрикционной упрочняющей обработкой // Металловедение и термическая обработка металлов. 2007. № 3. С. 57–62.

8. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. М.: Наука и технологии, 2002. 519 с.

9. ГОСТ 9450–76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. М.: Изд-во стандартов, 1993. 35 с.

10. Новиков И.И. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1986. 480 с.

11. Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть II. М.: МИСИС, 1997. 527 с.

12. Винокур Б.Б., Пилюшенко В.Л. Прокаливаемость конструкционных сталей. Киев: Наукова Думка, 1970. 108 с.

13. Смирнов М.А., Счастливцев В.М., Журавлев Л.Г. Основы термической обработки стали. Екатеринбург: УрОРАН, 1999. 536 с.

14. Антонов С.М., Ахмедьянов А.М., Гасленко М.И., Рущиц С.В., Соколов С.О., Крылова С.Е., Якунина О.А. Кинетика распада переохлажденного аустенита экспериментальных экономнолегированных сталей инструментального класса при непрерывном охлаждении // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2012. № 39. С. 79–84.

15. Стеблов А.Б., Ленартович Д.В., Понкратин Е.И. Новая сталь для штампов горячего деформирования // Металлург. 2006. № 2. С. 41–43.

16. Гольдштейн М.И., Попов В.В. Растворимость фаз внедрения при термической обработке стали. М.: Металлургия, 1989. 200 с.

17. Колокольцев В.М., Иванова И.В. Литейная сталь горячего деформирования // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2009. № 4. С. 15–17.

18. Крылова С.Е., Яковлева И.Л., Терещенко Н.А., Приймак Е.Ю., Клецова О.А. Влияние кинетики распада аустенита на формирование структуры экономнолегированной инструментальной стали // Физика металлов и металловедение. 2013. Том 114. № 10. С. 926–936.

19. Пригожин И.Р. Введение в термодинамику необратимых процессов. М.: Мир, 2001. 160 с.

20. Krylova S.E., Romashkov E.V., Kuznetsov A.V. Peculiarities of Thermal Hardening of Experimental Sparingly-Alloy Tool-Class Steels // International Conference on Industrial Engineering. 2016. Vol. 870. P. 392–396.


Рецензия

Для цитирования:


Крылова С.Е., Ромашков Е.В., Пилипчук Г.П. ОСОБЕННОСТИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЕЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПОВ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2017;(4):52-58. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-4-52-58

For citation:


Krylova S.E., Romashkov E.V., Pilipchuk G.P. SPECIAL ASPECTS OF HEAT TREATMENT OF STEELS FOR THE PRODUCTION OF HOT DEFORMATION STAMPS. Science Vector of Togliatti State University . 2017;(4):52-58. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-4-52-58

Просмотров: 17


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)