Штамповые стали

Штампы для холодного деформирования металла (холодная штамповка, прокатка, волочение и т.д.). Сталь для таких штампов должна обладать высокой твердостью, прочностью, износостойкостью при достаточной пластичности и вязкости, чтобы штампы не ломались, но и не теряли при этом своих размеров. Термическая обработка для этих сталей - закалка с последующим низким отпуском. При этом получаем структуру - мартенсит отпуска и карбиды избыточные.

Углеродистые стали: У10А...У12А.У них прокаливаемость небольшая, и применяются они для небольших штампов простой формы. Сердцевина остается незакаленной, то есть вязкой, и воспринимает ударные нагрузки, а на поверхности штампов получим мартенсит высокоуглеродистый с высокой твердостью и износостойкостью.

Легированные стали: X (1%С, Сr=1,5%), ХВГ (1%С, Сr=1%, W=1,5%, Мn=1%), 6ХС (0,6%С, Сr=1%, Si=1,5%), 9ХС. У них прокаливаемость выше, чем у углеродистых сталей, применяются для штампов большего размера и сложной формы. Закалку ведут в масле (меньше внутренние напряжения).

Из этих сталей изготавливают дыропрошивные матрицы и пуансоны, штампы для изготовления изделий из пластичных цветных сплавов и малопрочных конструкционных сталей, ножницы для холодной резки металла и др.

Штампы для горячего деформирования металла (молотовые штампы). Требования к стали те же, что и к стали для холодного деформирования металла. Кроме того, сталь должна выдерживать многократные нагревы и охлаждения без образования трещин, то есть обладать разгаростойкостью, и не должна быть склонной к отпускной хрупкости. Для таких штампов используют только легированные доэвтектоидные стали: 3Х2В8Ф, 5ХНМ (0,5% молибдена для устранения отпускной хрупкости), 4Х5В2ФС. Термическая обработка для этих сталей - закалка в масле с последующим высоким отпуском при 600^oС, то есть при температуре, при которой работает штамп. Структура будет сорбит отпуска высоколегированный с твердостью 40...45 HRC.

Крупные ковочные штампы, работающие при 500...550^oС при умеренных нагрузках, изготавливают из стали 5ХНМ. У этой стали на С-кривой перлитное превращение очень резко сдвигается вправо, и поэтому она легко закаливается на мартенсит в больших сечениях, причём закалку ведут в масле.

Средненагруженный штамповый инструмент с разогревом поверхности до 600^oС изготавливают из сталей 4Х5В2ФС и 4Х5МФ1С.

Эти стали обладают хорошей разгаростойкостью, окалиностойкостью и высокой прочностью при хорошей вязкости.

Стали с повышенной теплостойкостью 3Х2В8Ф и 5Х3ВЗМФС используют для штампов, поверхность которых работает до 600...700^oС. Из них изготавливают инструменты: прошивные пуансоны, выталкиватели для глубоких отверстий, матрицы пресс-форм для отливок под давлением медных и алюминиевых сплавов и др.