Режимы термической обработки для сталей Х12Ф1 (Х12М)

Режим	Температура, оС	Среда охлаждения	Твёрдость, HRC (после закалки)	Количество аустенита, %	Температура отпуска, оС	Число отпусков	Твёрдость HRC (после отпуска)
I	1070±10	Масло (селитра)	62–64	20–25	160	1	62–64
II	1070±10	То же	62–64	20–25	200	1	58–60
III	1170±10	Масло (селитра)+ обработка холодом при -70оС	51–53	30–35	520	2–3	60–62
IV	1120±10	Масло (селитра)	57–59	35–45	Термическая доводка		57–59

Примечание: I – обычный режим; II – применяют, если обработка по режиму I не обеспечивает необходимой вязкости; III – для режущих инструментов, когда требуется износостойкость; IV – используют тогда, когда требуется неизменность размеров.

Поскольку в стали типа X12 количество остаточного аустенита колеблется в широких пределах (почти от 0 до 100 %), то изменение объёма, которое наблюдается при закалке, также значительно. При закалке на мартенсит сталь приобретает объём больший, чем исходный, а при закалке на аустенит – меньший
(см. кривую Δl на рис. 3.5). При некоторой температуре соотношение получающегося аустенита и мартенсита таково, что объём закалённой стали точно равен исходному. Как следует из графика, приведённого на рис. 3.5, это будет происходить при закалке от 1120 °С, когда фиксируется около 40 % остаточного аустенита при твёрдости около HRС 58 (в этом случае Δl = 0). Однако возможные колебания в температуре закалки, условиях охлаждения и других деталях термического режима, как правило, приводят к тому, что размеры штампа не окажутся точно равными исходным.

Если размеры штампа уменьшились, то дается отпуск при 520 °С. В ре­зультате такого отпуска остаточный аустенит превратится частично в мартен­сит, и размеры штампа увеличатся. Если размеры штампа при закалке увели­чились (штамп «вырос»), то проводят отпуск при 350 °С. Аустенит при этих температурах отпуска остаётся, а тетрагональный мартенсит превращается в отпущенный, и размеры штампа уменьшаются.

Эта операция носит название термической доводки. В результате терми­ческой доводки можно довести размеры крупных штампов до требуемого зна­чения с точностью ±0,1 мм.

Стали Х12Ф1, Х12М и им подобные мало деформируются при закалке, а при применении термической доводки деформацию можно свести практически к нулю. Поэтому эти стали следует рекомендовать для инструмента сложной формы, для которого деформация при закалке недопустима. Существенным недостатком стали Х12 является пониженная механическая прочность, обусловленная наличием в этой стали большого количества карбид­ной фазы. Поскольку  карбидов будет тем больше, чем больше углерода в ста­ли, то сталь Х12 (с 2,0–2,3 % С) применяют лишь для неответственных по назначению и для простого по конструкции инструмента.

Для сталей типа Х12, как и для быстрорежущих сталей, большое значение имеет распределение карбидной фазы. Строчечное распределение карбидов, скопление карбидов, т. е. все то, что называется «карбидной ликвацией», силь­но ухудшает прочность стали. Чем больше уков, а следовательно, чем меньше сечение металла (заготовки, прутка), тем сильнее раздробляются скопления карбидов, тем лучше качество стали (рис. 3.6, а, б). Поэтому основательную проковку следует рекомендовать в тех случаях, когда штамп имеет крупные размеры. Уковка в этом случае достигается попеременной осадкой и вытяж­кой. Однако не всегда удается устранить в необходимой сте­пени «карбидную ликвацию».

Сталь рассматриваемого класса, но с меньшим содержанием углерода и хрома и менее склонная к карбидной ликвации, обозначается мар­кой Х6ВФ. Она содержит меньше карбидов, чем сталь типа XI2 (12–14 % карбида Cr₇С₃ в отожженной стали Х6ВФ против 15–17 % в стали Х12Ф1 и 25–30 % в стали Х12), и при прочих равных условиях карбидная ликвация у неё меньше (рис. 3.6, б).

 

Рис. 3.6. Микроструктура стали, ´ 100:

а – Х12; б – Х6ВФ

Поведение стали Х6ВФ при термической обработке такое же, как и сталей типа Х12, однако повышение температуры закалки не приводит к тако­му резкому растворению карбидной фазы, как у сталей типа X12. Поэтому эта сталь обычно закаливается от 1000±10 °С (для получения максимальной твёрдости). При этом около 8 % карбидов из 12 % перейдёт в раствор, и мартенсит будет содержать около 5 % Сг.

Такой мартенсит достаточно устойчив против отпуска. Отпуск при
200 °С снижает твёрдость до HRС 58, а дальнейшее повышение температуры (до 500–525 °С) снижает твёрдость в незначительной степени – от 58 до
55–56 HRС. Поскольку прочность и вязкость также мало изменяются в этом же интервале температур отпуска (такое изменение свойств характерно и для сталей типа Х12), то сталь Х6ВФ отпускают или при 150 °С (дл сохранения высокой твёрдости), или при 200 °С (для некоторого повыше вязкости). Из этого следует, что области применения и режимы термической обработки сталей Х6ВФ и Х12Ф1 в общем похожи, только сталь Х6ВФ отличается более высокой прочностью, но меньшей износоустойчивостью, что является следствием меньшего количества в ней карбидной фазы.

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться: