Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Эти зависимости при известной истории деформнрования с учетом статн- ШТАМПОВКА НА ПРЕССАХ осовенности штхмповкн нз цветных металлов !57 оммпл 13. Механмческие и структурные характеристики сталей 40Х н 12ХНЗА, прошедших РТО по режимам 1 н 2 12ХНЗА 1000 Харлктерзогккл арр 0,014 †,020 0,010 — 0,014 Размер зерна, ь(м Нф Балл ферритной полосчатости п,(п„, % Размер цементных глобулей, мкм НВ а„, МПа 4! % 0,040 — 0,060 0,020 — 0,03 146 †1 169 †2 ! 4 грр ггоо 70'30 0,5 — 1,0 100!'— 1,2 — 1,5 ШОО 150 — 156 520 70 !39 в 145 480 75 158 в !64 630 66 143 в 148 580 69 грр О 0,5 10 1,5 Л П р и и е ч а и и и: Нзо — микротвердость феррите; Пз, Пл — саот ветствеино перлгм зернис!ый и пластинчатый; режимы РТО: ! — опп!мизироваииый; 2 — обычно принятый; режим ! для стали 40Х вЂ” нагрев до 960 'С, выдержка б ч, закалка в масле+ нагрев до 760 'С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 680 — 700'С, выдержка 1 ч, нагрев да 770 — 780 'С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 680 — 700 'С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 300'С, далее на воздухе; режим 2 для стали 40Х вЂ” нагрев до 760'С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 680'С, выдержка 1 ч (пять циклов), охлаждение с печью до 300'С, далее на воздухе; режи!! 1 для стали 12ХНЗА — нагрев до 1000'С, выдержка 4 ч, охлаждение с печью до 800'С, охлаждение со скоростью 30'С!ч до 500'С, дальнейшее охлаждение с печью; режим 2 для стали !2ХНЗА — нагрев до 950'С, выдержка 2 ч, охлаждение с печью до 640'С, выдержнс 2 ч, дальнейшее охлаждение с печью 5,0 1,0 5,0 5,0 14.
Механические свойства сталей 38ХГНМ, 40ХНГА и 16ХСН после РТО по оптимизированным режимам 10 стическа!о характера пластичности, термомеханических и геаметричесхих факторов, как подтверждено в раба. тах [3, 5), определяются физической природой металла или сплава, Использование заввсимос!ей сопротивления деформации л пластичное(и ат размерно.морфалогических параметров структуры наибольшее практическое значение имеет для низколегированных сталей, для которых достигаемое при апп!мальвой РТО повышение показателей технологической дейюрмируемости позволяет применить для них методы холодной объемной штамповки. Такая задача решена применительно к сталям 40Х н 12ХНЗА.
Структурные и механические характеристики сталей, прошед- ших РТО по различным режимам, приведены в табл. 13. При РТО стали 40Х число циклов отжигз может быть уменьшено в зази. самости от условий раба!ы вис!Ру. мента, например, при переходе от обратного выдавливавия полости (наиболее тяжелые условия работы пуансона) к ред)цироваиию или о!крытой вы. садке. Для стали 12ХНЗА при получении структуры зернистога перлига необходима вйдерх!ка в области подкритически х температур. Кривые упрочнеиия сталей 40Х и 12ХНЗА приведены на рис.
30, диа. грамл!ы пластичности — на рис. 31. Кривые унрочнеиия строили по результатам нспьпаний образцов на растюкепие со ступенчатым при.тожением изгрузки, При построении кривых пластичности использовали методику испытания образцов под высоким гид. ростатическим давлением. Изменяя давление жидкости, в широких пределах варьировали показатель а!Т пРи 1!о = сопз1, а пРи изменении схем испытаний при а(Т = сопз1 апреде. лЯли вливние пзРаме!Ра Ро. ООРазцы испытывали на растяжение (ро = — 1) и кручение (ро = О), так как зги испытания более палка отвечюот требовани!о монотонности деформации.
Кроме того, кзк показал анализ баль. шинства операций холодной объеьшой штамповки, в областях наиболее вероятного разрушения величина ро находится в пределах от 0 до — 1. При высадке заготовок из сталей 38ХГНМ, 40ХНГА, 16ХСН рекомендуются следующие режимы РТО: для стали 38ХГНМ вЂ” калибровка с обжатием до 5 %, отжиг прн 720'С + + 20'С, выдержка 4 — б ч, охлаждение с печью до 500'С, затем под муфелем до 150 'С, дальнейшее охлаждение на воздухе; для стали 40ХНГА — отжиг при 740 — 750 'С, выдержка 40 — 60 мин, снижение температуры до 680 — 690'С, выдержка 4 — 5 ч, нагрев до 740— 750'С, выдержка 40 — 60 мин, охла. ждение до 600'С о печью, далее под муфелем да 150 'С с последующим охлаждением на воздухе, калибровка с обжатием да 5 %; для стали 16ХСН вЂ” отжиг при 720 †7 'С, выдержка 14 ч, охлаждение с печью до 500 'С, затем под муфе.
лем до 150 'С, далее нз воздухе, калибровка с обжатием до 5%. Механические свойства, обеспе. чиваемые указанными режимами РТО, приведены в табл. 14. 0 Л! 44 кв л 5/ Рис. ЗО. Кривые уорочиеиил сталей (ЗХ (о) и !2ХНЗА (Й! 1 — РТО ло рожкиу 1! 2 — РТО оо Режиму 2 Актуальным направлением совершенствования РТО является разработка достаточно простых и устойчи. вых в производстве режимон, сочетаю. ших зкономическую стойкость штам- Лл -1,5-1,0 -0,5 0 0,5 10 О д/ Рао. 3!.
Диаграммы пластичности стллеА (ЮХ (о) и !2ХИЗА (О)! 1 — РТО ло режиму 1. р а; 2 — РТО о оо рожолу 2, р = О; 3 — РТО оо ро- в жлму 1, р = — 1; ( — РТО оо режиму 2, о р — 1 о осовенности штамповки НА ПРЕССАХ штлмповкА !58 из цветных Мкт~~ло~ !59 15. Механические свойства в твердость сталей 20Г2Р, 38ХА в 40Х в различных состояниях теердссгь ОЕ Марка стезе Сссгеяике МПе После горячей прокатки 370 440 450 250 310 330 540 760 790 450 570 590 171 219 235 !36 159 169 30 23 19 76 32 28 71 58 53 ?6 62 62 20ГЙР 38ХА 40Х 20Г2Р 38ХА 40Х После отжита нз зерни- стый перлит й е ск Мерке стали е с ча ык 1140 !000 1!00 910 32 27 3! 27 20Г2Р 10.
9 8.8 10. 9 8.8 67 1,8 70 2,0 60 1,2 63 1,5 40Х Примечание. Класс прочности обозначен числом, ко. тарос при умножения на 100 дает величину напряжения от испытательной нагрузка в МПа, покочного инструмента и заданные параметры эксплуатационных свойств изделий, применение которых обеспеч..виет высокую производительносгь. В НИИТавтопроме и МАМИ разработана технология ускоренной РТО с применениемм сквозного индукционного нагрева заготовок из низкоуглеродпстых легированных стался феррнтно-перлитпого класса, удовлетворяющая тре. буемому комплексу требований. Ре>ким РТО сталей этого класса должен обеспечивать полное завершение зусгеипзации в объеме Заготовки, однарод.
ность структуры по сеченяю заготовки (по возможно при минимальном перепаде теьшератур между поверхностью и центром) и отсутствие окалины на поверхности заготовок. Лля стали 15Х (ГОСТ 10702 — 78) оптимизированный режим индукционного огжима предусматривает нагрев до 950'С (время нагрева 45 с), охлаждение до 900'С на воздухе, далее до 550 кС, замедленное со скоростью 2 — 8 сСГмии, далее охлаждение на воздухе, гвердость (77! 124 †1. Второй способ сводится к определе. пню координат частип деформируемого тела, в окрестности которых наиболее вероятно (по совокупности величин Л и П) разрушение. Принамая в качестве критерия оптимизации позреждае.
мость (по В. Л. Колмогорову) и опираясь нз распределение характеристик напряженного и деформированного сос|ояний по объему очагз деформапии и их изменение в пути деформации, минимизируют критерий повреждае. мости оптимизацией кинематики течения металла. Повышенные требования к качеству, штамповка ступенчатых и других деталеь сложной формы массой до 1 кг и более из сталей и сплавов с повышенными эксплуатационными характеристиками, штамповка деталей методами редуцировзвия, прямого и совмещ нного выдавливания и другие более сложные процессы, с повышенной вероятностью внутреннего разрушения и снижения механических свойств путем превышения заданного уровня површкдаемости вызвали необходи. мость создания сисгемы ограничений, обеспечивающей получение изделиЙ не- обходимого качества.
Коэффициент запаса а в уравнении технологической деформируемости слабо зависит от схемы формоизменения и режима РТО, и в среднем необходимо, чтобы мансимальная степень деформации по объему тела Л с 0,7ЛР. Третий способ реализуют путем со. здания микролегированных сталей (ванадием и ннобием) высокой чистоты и борсодержащнх. Стали микролегировапные и высокой чистоты имеют значительную стоимость, чго ограничивая~ их применение для холодной объемной штамповки.
Применевие борсодержащих сталей при производстве крепежных деталей и других деталей повышенной прочности позволяет в некоторых случаях отказаться от легированных сталей с понихсеняой технологической деформируемостью. Использование борсодержащих сталей обеспечивает высокую деформируемость заготовок в сочетании с уменьшением продолжительпости и сокрзщениел~ числа операций термической обработки, а также высокими прсчностными свойствами готе.
вых деталей. Сталь 20Г2Р как в отожженном, гак и в горячекатаном состоянии обладает очень высокой пластичностью: образцы деформировались при сжатии нз 90 % без признаков разрушения. Способность к дефорьгироаанию в холодном состоянии стали 20Г2Р (табл 15) значительно выше, чем с~андартных сталей 38ХА и 40Х.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
