2. Фазові та структурні перетворення при т/о сталі 5хнт

2.1. Загальна характеристика сталі 5хнт

Дана сталь застосуються для виготовлення молотових штампів, пароповітряних і пневматичних молотів з масою падаючих частин до 3т контейнеров, штампових інструментів з великою робочою поверхнею, що працюють із невисокими питомими зусиллями й з розігрівом поверхні до 400-500^˚С, вставок базових деталей. Найчастіше її використовують для виготовлення штампів, матриць, болтів матриць ТКМ.

Класифікаційні характеристики:

- інструментальний;

- доэвтектоидная;

- хромонікелева з титаном;

- штампова для гарячого деформування;

- помірної теплостійкості;

- підвищеної в'язкості.

Хімічний склад стали 5ХНТ приведен у таблиці2.1

Таблиця 2.1 - Хімічний склад стали 5ХНТ, % масс

Критичні крапки стали 5ХНТ показані в таблиці 2.2

Таблиця 2.2 - Критичні крапки стали 5ХНТ, ^оС

У даній роботі буде розглядатися термічна обробка матриці зі сталі 5ХНТ, креслення якої наведений на малюнку 2.1.

Рисунок 2.1. - Ескіз матриці зі сталі 5ХНТ, m=13,4кг

Штампи для гарячого деформування працюють у досить жорстких умовах, для яких характерні високі діючі напруги, рівні яких наближаються до границь текучості штампових сталей, високі температури нагрівання, підсилюються впливи напруг від закономірних зусиль при деформації, термічні напруги, певні умовами нагрівання й охолодження штампів. Основними причинами виходу з ладу штампів є зминання, зношування й термомеханическая утома. Основними вимогами до матриці зі сталі 5ХНТ є:

HRC= 40-44

σ_в ~ 1500 H/мм²

σ_т ~ 850 H/мм²

KCU ~ 40Дж/ см²

δ = 15%

Виплавку стали 5ХНТ здійснюють в основному в електродугових печах ємністю 5-50 т, що мають ряд переваг у порівнянні з мартенівськими. При цьому легше забезпечуються умови для більше повного розкислення метала й видалення включень, для досягнення більшої чистоти по змісту сірки й фосфору. Виплавку здійснюють методом электрошлакового переплаву, що забезпечують ефективне рафінування стали від неметалічних включень, сприяють значному підвищенню їхньої дисперсності й рівномірному розподілу їх в обсязі.

Макроструктура металу після ЭШП характеризується більше високою щільністю.

Сталь 5ХНТ розливають сифоном у восьмикутний злиток масою 4,8 т. У зв'язку з тим, що штампова сталь схильна до утворення термічних тріщин, при охолодженні на повітрі злитки уповільнено прохолоджують у неопалюваних колодязях до t~150-250 ⁰С. Після вивантаження з колодязів не пізніше, ніж через 24-28 ч завантажують на відпал.

Після відпалу злиток прокочується на блюмінгу, а потім блюм прокочується на заготовочному стані. Заготівля ріжеться на мірні довжини й кується на гідравлічному пресі.

Після сфероідизуючого відпалу проводиться механічна обробка до кінцевих розмірів. Потім остаточна ТО.

Основні вимоги до сталі 5ХНТ:

HRC = 40-44;

σ_в = 1575 H/мм²;

δ = 15%;

KCU ~ 40Дж/см²

Основні етапи переділу матриці зі сталі 5ХНТ показані на малюнку 2.2.

Рисунок 2.2.- Основні етапи переділу матриці зі сталі 5ХНТ