Матеріали для холодного штампування

Для 1 класу (див. таблицю) можна використовувати класифікацію матеріалів для обробки різанням.

Для 2 класу основною характеристикою є технологічна пластичність.

Сталої оцінки цього показника немає. Здатність до штампування оцінюють непрямо. При цьому беруться до розгляду такі показники, як та . Чим вище та , тим гірше здатність до штампування, тим менше придатний матеріал для холодного штампування, але здатність до штампування обумовлюється не тільки значеннями та , але і їхнім співвідношенням:

( - ) і / .

( - ) характеризує можливість пластичної деформації, чим вище ця різниця, тим вище здатність до штампування.

Чим менше / тим здатність до штампування краще.

Крім того, для оцінки здатності до штампування використовують такі параметри:

- d - відносне подовження зразка при розриві;

- y - відносне звуження шийки при розриві.

Чим більше d та y тим вище пластичність. Більш чутливим (інформативним) являється y.

Використовуючи ці параметри можна класифікувати матеріали:

1. Сталі. Для холодного штампування з вуглецевих конструкційних сталей застосовують тільки сталь якісну. Сталь звичайної якості (СТ0, СТ1, СТ2) застосовувати не можна, тому що хімічний склад цих сталей нестабільний, має місце велика дисперсія властивостей, що приводить до поганої повторюваності при серійному та масовому виробництві.

З погляду обробки тиском, вуглецеві якісні сталі поділяють на 4 групи:

- найкращий матеріал (сталь 05, 08, 10КП, 10ПС, 10Г) ;

- сталь 15, 15ПС, 15КП, 20ПС, 20КП, 25КП, 25ПС. Пластичні властивості гірше, тому що вміст вуглецю більший;

- сталь 30, 35, 40. Використовують для висадки;

- сталі з вмістом вуглецю більш 0,5% – холодним штампуванням не обробляються.

Сталі перших двох груп мають погані механічні властивості і термообробці (загартуванню) не підлягають, тому що вміст вуглецю в них менше 0,3%. Для поліпшення механічних властивостей використовують:

- хіміко-термічну обробку;

- складність просторової конфігурації;

- зміцнення за рахунок деформації (чим вище ступінь деформації, тим більше наклеп і тем краще механічні властивості). Особливо ефективно в поєднанні з рекристалізаційний відпалом (але потрібно щоб не було збиральної рекристалізації, щоб не втратити наклеп).

Леговані сталі. Легування зменшує пластичність та підвищує та Þ леговані сталі для холодного штампування не придатні. Як виняток застосовують низьколеговані сталі (ступінь легування до 0,25%). Малий ступінь легування та низький вміст вуглецю дають оптимальне поєднання міцності та пластичності. Високолеговані сталі не придатні для холодного штампування, але як виняток використовують сталі аустенітного класу (Г13, 05Х18Н10Т).

2. Мідь та її сплави. Для холодного штампування використовуються деформовувані латуні (однофазні). З бронз для холодного штампування використовують два види деформовуваних бронз: БрБ-2, БрКМц5-5. Ці сплави придатні для холодного штампування тільки після загартування, у стані постачання непридатні.

3. Алюмінієві сплави. Поділяються на такі, що не зміцнюються (деформовувані) та такі, що зміцнюються (мають здатність до дисперсійного твердіння в процесі старіння). Для холодного штампування придатні такі сплави, що не зміцнюються (АМг(єдиний який підлягає гальванічному осадженню), АМц), сплави що зміцнюються підлягають холодному штампуванню у свіжозагартоаному стані.

Лекція №22

4. Сплави на основі магнію та титану. Деформовувані сплави на основі магнію МА-2, МА-5. Титанові сплави – ВТ-2, ВТ-6. Магнієві сплави за питомою міцністю перевершують сплави кольорових металів та прямують за питомою міцністю до сталей. Сплави магнію непластичні. Технологічна пластичність - » 0 Þ для холодного штампування не використовуються. Для них придатне тільки гаряче штампування, тобто . Для магнієвих сплавів = 300…350°С, а для титанових – = 500…600°С.