Состав стали для штампов горизонтально-ковочных
машин и прессов, %
| Сталь | C | Mr | Si | Cr | w | Mo | V |
| 30Х2В8Ф | 0,3–0,4 | 0,15–0,40 | 0,15–0,4 | 2,2–2,7 | 7,5–9,0 | – | 0,2–0,5 |
| 4Х5В2ФС (ЭИ958) | 0,35–0,45 | 0,15–0,50 | 0,8–1,1 | 4,5–5,5 | 2,6–2,4 | – | 0,8–1,2 |
| 4Х2В5ФМ (ЭИ959) | 0,35–0,45 | 0,15–0,40 | 0,15–0,35 | 2,0–3,0 | 4,5–5,5 | 0,6–1,0 | 0,6–1,0 |
| 4ХЗВ2М2Ф2 (ЭП1) | 0,35–0,45 | 0,3–0,5 | 0,15–0,35 | 3,0–3,7 | 2,0–2,7 | 2,0–2,5 | 1,5–2,0 |
Приведенные в табл. 3.11 стали похожи на быстрорежущие (например, 3X238 похожа на Р9), но имеют пониженное содержание углерода, что делает их более вязкими.
Наиболее распространенной является сталь ЗХ2В8. Сталь 4ХЗВФ2М2 показала в испытаниях повышенную стойкость в работе, сталь 4Х5В2ФС равноценна стали ЗХ2В8.
Прочность, как и твердость стали ЗХ2В8Ф и других сталей этого типа, мало изменяется до температуры отпуска 600–650°С (как и у быстрорежущих сталей). Это указывает на высокую красностойкость сталей (рис. 3.17, а), обусловленную легированием вольфрамом и молибденом, образующими карбиды М6С, которые коагулируют лишь при температурах выше 600°С. Поэтому сталь обладает высокой прочностью и твердостью при повышенных (до 600–650°С) температурах (рис. 3.17, б).
Механические свойства некоторых сталей для прессового инструмента при повышенных температурах характеризуются данными, приведенными в табл. 3.12.
Рис. 3.17. Влияние отпуска (а) и температуры испытания (б)
на свойства стали ЗХ2В8
Не следует думать, что для всех деталей прессового инструмента применяют только стали, приведенные в табл. 3.12 и им подобные.
Таблица 3.12
Механические свойства сталей для прессового инструмента при 600 °С
| Марка стали | Термическая обработка, °С | в, МПа | % | а1, кДж/м2 | Твердость НВ | |
| Закалка | Отпуск | |||||
| 30Х2В8Ф | ||||||
| 4Х5В2ФС | ||||||
| 4Х2В5ФМ | ||||||
| 4ХЗВ2Ф2М2 |
Примечание. Более высокая прочность стали 4Х5В2ФС и 4Х2В5ФМ обусловлена низкой температурой отпуска.
Матрицы, прошивные и формующие пуансоны небольшой длины и большого диаметра, меньше нагревающиеся в работе и воспринимающие меньшие давления, чем другие части прессового инструмента, изготавливают из уже знакомой стали 5ХНМ или из конструкционной стали 30ХГС.
Для пуансонов и матриц, работающих при больших удельных давлениях и высоких температурах, следует применять сталь ЗХ2В8 и ей подобные. Когда по условиям работы возникают удары, то вместо стали ЗХ2В8 следует применять сталь типа 5ХНМ или 4Х5В2ФС, обладающую большей вязкостью, чем 3Х2В8, и большей красностойкостью, чем 5ХНМ.
Следовательно, для прессового инструмента следует применять:
1) сталь ЗХ2В8 или ее заменители, поскольку она очень дефицитна из-за высокого содержания вольфрама для частей, наиболее нагруженных в тепловом отношении;
2) сталь типа 5ХНМ для деталей, подвергаемых ударным нагрузкам, при относительно умеренной тепловой нагрузке;
3) сталь 4Х5В2ФС для деталей, подвергающихся сравнительно высоким рабочим температурам и динамической нагрузке;
4) конструкционные стали типа ЗОХГС, 40ХН – для частей штампа, испытывающих только значительные механические нагрузки при слабом разогреве (до 300°С).
Термическая обработка деталей штампов горизонтально-ковочных машин и прессов (матрицы, пуансоны и т. д.), изготовленных из стали ЗХ2В8 и др., состоит в закалке (в масле) и отпуске. Основные параметры режима термической обработки этих сталей приведены в табл. 3.13.
Таблица 3.13