Вопрос № 56. Пресс-формы литья под давлением. Состав стали, требования к ней, обработка.

Для пресс-форм литья под давлением используют стали:

3Х2В8, 4Х8В2

Требования:

Стойкость против коррозии и эрозии, высокая теплопроводность.

Т.к. [С],% - низкое, то высокая теплопроводность.

ТО:

t_{закалки}=1050-1100°С (опасная закалка)

потом высокий отпуск (580-620°С)

HRC: 37-47

57. Режимы регулирования охлаждения различных марок стали. Примеры

При закалке для переохлаждения А до t мартенситного превращения требуется быстрое охлаждение, но не во всем интервале t-р (от t нагрева до комнатной t), а только в пределах 650-400 °С, т.е. в том интервале t, в котором А менее всего устойчив, быстрее всего превращается в феррито-цементитную смесь. Выше 650°С скорость превращения А мала, и поэтому сталь при закалке можно охлаждать в этом интервале t медленно, но не настолько, чтобы началось выпадение Ф или превращение А в П. Интервал 650-400°С должен быть пройден быстро. В углеродистой стали ниже 400°С вновь начинается зона относительной устойчивости А, охлаждение снова может быть медленным. В легированных сталях при 400-300°С вновь может начаться ускоренное превращение А, поэтому их необходимо в этом интервале t охлаждать достаточно быстро, со скоростью, в некоторых случаях даже большей, чем при 400-600°С. В мартенситном интервале, начиная с 200-300°С, особенно желательно замедленное охлаждение, чтобы к значительным структурным напряжениям не прибавились термические напряжения, возникающие в результате быстрого охлаждения

В качестве охлаждающих сред наиболее широко используют холодную воду, 10%-ный водный раствор NaOH или NaCl и масла.

Основные режимы закалки (охлаждения):

1. Закалка в одном охладителе (рис.57.1, кривая 1). Этот способ применяют при закалке несложных деталей из углеродистых и легированных сталей. При этом для углеродистых сталей диаметром более 2-5 мм закалочной средой служит вода, а для меньших размеров и для многих легированных сталей – масло. Для уменьшения внутренних напряжений деталь иногда не сразу погружают в закалочную жидкость, а некоторое время охлаждают на воздухе, «подстуживают». Такой способ называется закалкой с подстуживанием.

2. Прерывистая закалка в двух средах (рис.57.1, кривая 2). Перове охлаждение проводят в воде, а затем деталь переносят в масло или охлаждают на воздухе. Этот способ применяют при закалке деталей из высокоуглеродистых сталей.

3. Струйчатая закалка заключается в обрызгивании детали интенсивной струёй воды, обычно применяют тогда, когда требуется закалить часть детали.

4. Ступенчатая закалка (рис.57.1, крива 3). Деталь охлаждается в закалочной среде, имеющей температуру выше мартенситной точки для данной стали. При охлаждении и выдержке в этой среде закаливаемая деталь должна приобрести во всех точках сечения t закалочной ванны. Затем следует окончательное, обычно медленное, охлаждение, во время которого и происходит закалка, т.е. превращение А в М. Разбивка охлаждения на две ступени уменьшает внутренние напряжения первого рода, поэтому уменьшается и закалочная деформация. Ступенчатая закалка для углеродистой стали применима лишь для деталей диаметром не более 10-12 мм, а для легированных сталей до 20-30 мм. В качестве закаливающей среды применяют расплавленные соли (селитры, щелочи).

5. Изотермическая закалка (рис.57.1, кривая 4). В отличие от ступенчатой при изотермической закалке необходимо выдерживать сталь в закалочной среде столько времени, чтобы успело закончиться изотермическое превращение А. Обычно t изотермического распада А лежит в интервале 250-350°С.

Пример. ТО образцов проводят по следующим режимам:

Стали У7-У12, закалка в воде с 780, 800, 850 и 900 °С. Отпуск после закалки с каждой температуры соответственно 150, 200, 250, 300°С с выдержкой 1 ч. После закалки обрабатывают холодом при -40°С с выдержкой 20-30 мин.

Стали ШХ6-ШХ15, Х, 9Х, 8Х3, закалка в масле с 850 и 950 °С. Отпуск при 150, 200, 250, 300°С с выдержкой 1 ч. Обрабатывают холодом при t от -40 до -50°С с выдержкой 20-30 мин.