45. Инструментальные стали для оснастки холодного и горячего деформирования металлов, их термическая и химико – обработка, структура и свойства.

Часто в литер – ре холодноштампованные стали. Фильеры – инструмент для протягивания проволоки, уменьшения её сечения. А так же накатные ролики все молотки, топоры, кувалды, кернеры (зубило). Чем больше углерода, тем больше износостойкость, но повышенная хрупкость. Х12М≈1,6%С, Х12Ф1≈1,3%С. Матрицы пуасонна из этих сталей обрабатывают по двум вариантам:

1.Термообработка на первичную твердость( когда детали металлов не разогревают выше 250 С).

2.Термообработка на вторичную твердость. Для инструмента, который при интенсивной эксплуатации разогревается до 450 - 500ºС. В данном случае закалка 1100ºС, а затем отпуск 500 - 520 ºС. Причем от 2-х до 5-ти раз. Для устранения большой доли Аост который образуется после закалки. После закалки твердость относительно невысокая, а после отпуска повышается. Эти стали имеют повышенную прочностойкость (теплостойкость) – способны сохранять высокую твердость при высоких температурах.

Горячие металлы работают в условиях интенсивного разогрева поверхностных слоев. Поверхность металла наз. гравюра. Гравюра может разогреваться до 500 – 600 ºС. Чтобы она не разогревалась больше её охлаждают поливая специальной жидкостью( соленой раствор). Для изготовления крупногабаритных штампов (около 10т) наиболее часто используют низколегированные стали. (5ХНМ – полутеплостойкая сталь, выдерживает максимум 550 ºС, 5ХНВ, 4ХСМФ и др.). Предварительная термообработка это отжиг. Затем закалка ( 850 - 900 ºС) в масло, а затем отпуск(450 - 560 ºС). Чем крупнее штамп – высокий отпуск. В случае мелкогабаритных штампов работающих в наиболее жестких температурно - силовых условий используют теплостойкие стали ( 600 - 620 ºС), за счет дополнительного легирования (4Х5МФС, 3Х2В8Ф, 5Х3В3МФС, 3Х3М3Ф).

4Х5МФС – наиболее ходовая (дешевая). Нагрев повышает закалку таких сталей 1050 - 1100 ºС – охлаждение в масле и отпуск 600 - 620 ºС. Из этих же высоколегированных сталей изготавливают прессформы.

46. Жаропрочные, жаростойкие и нержавеющей стали, их термообработка, свойства и применение.

Жаропрочность – сопротивление высокотемпературному разрушению и деформации. Критерии оценки жаропрочности: 1 – предел длительной прочности(напряжение, которое вызывает разрушение при данной температуре за определенное число часов); 2 – предел ползучести(напряжения, вызывающее заданную деформацию при заданной температуре за определенное число часов). Используют в качестве жаропрочных стали состава: - перлитного; - ферритного; - мартенситного; - аустенитного. Термической обработкой является закалка и высокий отпуск. Стали мартенситного класса: сельхромы(Х6С2, Х9С2 – у них обычно 0,5% углерода). Из них изготавливают клапана в ДВС. Стали аустенитного класса: 12Х18Н10Т, 20Х18Н10Т – высокая пластичность, листовые тзаготовки, хорошая свариваемость.

Окалиностойкость – сопротивление высокотемпературному окислению(коррозии).

Коррозионная стойкость скачкообразко повышпется, если в стали более чем 12% хрома. В этом случае скачкообразно повышается электрохимический потенциал. Чаще всего используют более дешевые стали с 13%Х.(20Х13; 30Х13, 40Х13) – это стали мартенситного класса(ножи, скальпели – закалка с нагревом до 1050 градусов в масло мартенситная структура, затем низкий отпуск). Вторая группа сталей с 18%Х(12Х18Н10Т, 20Х18Н10Т – меньше углерода больше коррозтонная стойкость, но меньше твердость и износостойкость). Все эти стали аустенитного класса. Аустенит не обладает ферромагнитными свойствами. И закалка не дает повышения твердости и прочности. Но ее делают с нагревом до 1050 град. И охлождение в воде для того чтобы получить равномерный по химическому составу аустенит. И подавить выделение вредных примесей на границе. Высокая окалиностойкось хрома за счет образующейся на поверхности плотной пленки . Она препятствует диффузии кислорода. Кислород хорошо диффундирует через FeO и поражает основной слой.. Если в стали 18% хрома, то окалиностойкость до 1020 град.

Поверхностное разрушение металла под воздействием внешней среды называется коррозией. Чистое железо и низколегированные стали неустойчивы против коррозии в атмосфере, в воде и во многих дру­гих средах, так как образующаяся пленка окислов недостаточно плотна и не изолирует металл от химического воздействия среды. Некоторые элементы повышают устойчивость стали против коррозии, и таким образом можно создать сталь (сплав), практически не под­вергающуюся коррозии в данной среде.

При введении таких элементов в сталь (сплав) происходит не постепен­ное, а скачкообразное повышение кор­розионной стойкости. Не вдаваясь в по­дробности явлений, связанных с про­цессами коррозии и коррозионным раз­рушением, укажем, что введение в сталь >12 % Сг делает ее коррозионно-стойкой в атмосфере и во многих дру­гих промышленных средах. Сплавы, содержащие меньше 12 % Сг, практически в столь же большой степени подвержены коррозии, как и железо. Сплавы, содержащие более 12-14 % Сг, ведут себя как благородные металлы: обладая положительным потенциалом, они не ржавеют и не окисляются на воздухе, в воде, в ряде кислот, солен и щелочей.