Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

§ 27. Материалы, применяемые для изготовления деталей пресс-форм. Сталь 3Х2В8Ф.

Литье под давлением производится при высоких температурах с быстрым нагревом и охлаждением пресс-формы, поэтому сталь, применяемая для изготовления формообразующих деталей, должна обладать следующими свойствами: сопротивлением против действия расплава (отсутствием привариваемости, высокой твердостью при нагреве, высокой ударной вязкостью, сопротивлением тепловомy удару, малым коэффициентом температурного расширения, хорошей ковкостью, хорошей обрабатываемостью, малой величиной деформации при термообработке.

В наибольшей степени этим требованиям отвечают стали, содержащие вольфрам, хром, молибден, ванадий, кобальт и некоторые другие элементы (табл. 12).

Сталь 3Х2В8Ф обладает способностью сохранять твердость при высоких температурах и не теряет это свойство при длительной работе, поэтому чаще всего применяется для изготовления формообразующих деталей пресс-форм для литья высокотемпературных алюминиемых, магниевых и медных сплавов. Сталь 3Х2В8Ф в некоторых случаях можно заменять сталью 4Х2В5ФМ и 4Х5В2ФС. В пресс-формах для литья низкотемпературных цинковых сплавов формообразующие детали могут выполняться из стали 5ХНМ, 5ХГМ, У10, Х12.

Для изготовления конструкционных деталей пресс-форм применяют стали 35, 45, 40Х.

Для улучшения механических свойств, выравнивания структуры металла и снятия внутренних напряжений после механической обработки детали в процессе изготовления подвергаются термической обработке.

Порядок термообработки стали 3Х2В8Ф следующий:

заготовки формообразующих деталей после ковки подвергаются отжигу: нагрев до 850-870° С; выдержка при этой температуре 2-3 ч, охлаждение вместе с печью;

после предварительной механической обработки формообразующие детали подвергаются закалке (улучшению) до твердости HRC 28-32;

после окончательной механической обработки снова осуществляют закалку до твердости HRC 42-52 или 28-36 в зависимости от назначения детали и химико-термическую обработку (азотирование или низкотемпературное цианирование);

перед закалкой производят подогрев деталей в течение часа на толщину сечения 25 мм.

Термическую обработку хромистых сталей с низким содержанием вольфрама производят в такой последовательности:

отжиг - нагрев до 880° С с выдержкой при этой температуре 4-6 ч для полного прогрева и охлаждения вместе с печью применяется для снятия напряжений, понижения твердости, выравнивания структуры, улучшения обрабатываемости деталей;

закалка - медленный нагрев до 850° С и выдержка при этой температуре до полного прогрева (выдержка полчаса на каждые 25 мм толщины); быстрый нагрев до 1000° С и выдержка при этой температуре до полного прогрева;

охлаждение в масле (применяется для повышения прочности и твердости);

отпуск - выдержка в печи, нагретой до 240° С в течение 2 ч, затем температура в печи поднимается до 580° С, после чего выдержка в 2 ч на каждые 25 мм толщины сечения. Охлаждение на воздухе применяется для снятия напряжений, понижения твердости, увеличения пластичности.

Для повышения стойкости формообразующих деталей их поверхности улучшают различными способами химико-термической обработки, создавая на поверхности твердые пленки.

Для предохранения формообразующих деталей от прилипания к ним расплава их поверхность подвергают воронению.

Образующаяся при этом окисная пленка является прослойкой между деталью и сплавом и предотвращает прилипание расплава.

Для увеличения поверхностной твердости одновременно с сохранением вязкой сердцевины применяется азотирование - насыщение поверхности стали азотом на глубину до 0,5 мм.

Применяют также низкотемпературное цианирование - одновременное насыщение поверхностного слоя легированной стали азотом и углеродом на глубину 0,1-0,2 мм. Этот процесс производится в жидком цианизаторе или газовой среде в интервале 540-560° С.

Цианирование придает стали следующие свойства: высокую твердость; устойчивость против отпуска при высоких температурах; повышенный предел усталости; высокую износостойкость; малую смачиваемость расплава и повышенную стойкость поверхности против разъедания.

Кроме указанных процессов для улучшения поверхностных свойств формообразующих деталей применяют оксидофосфатное покрытие, электроискровое покрытие, устранение трещин в самом начале их развития шлифованием.