На рис. VI.56 указаны марки стали и нормы твердости для основных деталей штампа полугорячего выдавливания поковок торцовых гаечных ключей из стали 40Х.

Стали для штампового инструмента гидравлических трубопрутковых и прутково-профильных прессов. Контейнеры, их наружные и внутренние втулки при выдавливании цинковых и свинцовых сплавов изготавливают из хромоникелевых сталей с повышенным содержанием углерода: 5ХНМ, 5ХНВ; при выдавливании легких и медных сплавов - из хромоникелевых сталей с пониженным содержанием углерода: 27Х2Н2МВФ, ЗХ2Н2ВМФ, 30Х2М1ФН и т. п. Вторую группу сталей следует также применять для изготовления наружных втулок контейнеров, предназначенных для выдавливания медных сплавов, сталей и труднодеформируемых металлов и сплавов; для изготовления внутренних втулок целесообразно использовать высоколегированные штамповые стали марок 4Х5В2ФС, 4ХЗВМФ, 4Х4МВФС (крупные слитки) и 4Х2В5ФМ, ЗХ2В8Ф, 5ХЗВЗМФС (мелкие слитки).

Матрицы для выдавливания прутков и труб из цинковых и свинцовых сплавов изготавливают из стали марки 4Х2ГМФС, а для выдавливания профилей -из стали марок 4ХВ2С или 5ХВ2С. Эти же стали, а также сталь марки ЗХЗМЗФ следует применять и для изготовления матриц для выдавливания легких сплавов магния и алю* МИНИН. Для выдавливания профилей и специальных труб из медных сплавов, угл.ро-дистых и легированных сталей лучшими являются матрицы из стали марок 4Х5В2ФС, 4Х4МВФС и ЗХ2В8Ф. Целесо образно в ряде случаев при тяжелых условиях работы использовать для изготовления матриц аустенитную сталь марки 5Х13Н13МФС и твердые сплавы марок ВК8, ВКЮ, ВК15 и ВК20. Матрицы для выдавливания профилей из труднодеформируемых сплавов и тугоплавких металлов следует изготавливать из аустенитных никелевых сплавов ЖС-3 и ЖС-6 или керамического сплава 22ХС.

Крупные иглы (диаметром >40 мм) для выдавливания труб и полых профилей изготавливают из стали марок 4ХВ2С, ЗХВ4СФ, 4Х5В2ФС и т.п., а мелкие (диаметром <С40 мм)-из высоковольфрамовых сталей марок ЗХ2В8Ф, 4Х2В5ФМ и т. п. Для изготовления игл весьма малых размеров применяют аустенитные стали и сплавы. За рубежом для изготовления игл применяют стали с повышенным содержанием хрома типа ЗХ5ВМФС или 4Х5МФ1С (водяное охлаждение) или высоковольфрамовые стали типа ЗХЗВЮФ (воздушное охлаждение).

Прессшайбы чаще всего изготавливают из высоковольфрамовой стали марки ЗХ2В8Ф; при более легких условиях работы и применении водяного охлаждения применяют стали марок 4ХВ2С, 4Х5В2ФС и т.п. Шплинтоны, или прессштемпели, изготавливают из стали марок 7X3, 4ХВ2С, 5ХНМ.

Стали для обрезных, отрезных и про-

шивных штампов. Матрицы, режущие и толкающие пуансоны обрезных и отрезных штампов, а также прошивные и пробивные пуансоны прошивных штампов изготавливают из хромистой среднелегированной стали марок 7X3 и 8X3. Реже для этой цели применяют стали марок 5ХНВ, 5ХНМ, 4ХВ2С, 4ХС или 6ХС.

Матрицы, отрезные ножи и пуансоны, у которых режущую кромку наплавляют для повышения износостойкости, изготавливают из углеродистой стали 45, а матрицы для прошивки и пробивки отверстий, которые служат только для размещения поковки, изготавливают чаще всего из легированной конструкционной стали марки 40Х.

Указанные рекомендации относятся к операциям горячей обрезки облоя, прошивки или пробивки отверстий, отрезки заготовок и готовых поковок от прутка на кривошипных горячештамповочных прессах и ковочных машинах.

Для прошивного инструмента гидравлических прессов, испытывающего в процессе эксплуатации большие тепловые нагрузки, следует применять теплостойкие высоковольфрамовые штамповые стали марок 5ХЗВЗМФС, 4Х2В5ФМ и ЗХ2В8Ф (без водяного охлаждения) или высоколегированные стали с 3-5% Сг марок 4ХЗВМФ, 4Х4МВФС и 4Х5В2ФС (с водяным охлаждением).

Стали для штампов горячей правки и калибровки. Цельные правочные штампы паровоздушных молотов и винтовых пресс-молотов изготавливают из среднелегированной стали марок 5ХНВ, 5ХНМ, 5ХГМ, 5ХГВ и т. п. Для правки поковок из труднодеформируемых материалов следует применять сборные штампы со вставками, изготовленными из высокопрочной стали марок 4ХЗВМФ, 4Х5В2ФС и 4Х4МВФС.

Правочные и калибровочные прессовые вставки изготавливают из таких же сталей. Для правки и калибровки на прессах поковок из цветных сплавов и углеродистых сталей можно применять штампы из стали марок 7X3, 8X3 и т. п.; для правки и калибровки на прессах поковок из труднодеформируемых материалов допустимо, помимо указанных сталей, использовать стали, обычно применяемые для изготовления штампов холодной объемной штамповки (марки Х6ВФ, Х12М и Х12Ф1).

Стали для штампов жидкой и изотермической штамповки, низкотемпературной термомеханической обработки. Для изготовления штампов жидкой штамповки легких сплавов следует применять стали марок 4Х5В2ФС, 4Х5МФС и 4Х5МФ1С, а для штампов жидкой штамповки медных сплавов - стали марок 4Х4МВФС и ЗХ2В8Ф, Штампы жидкой штамповки углеродистых и легированных сталей изготавливают из различных материалов. В условиях мелкосерийного производства оправдывает себя применение малоуглеродистой стали марок СтЗ, 10, 20; при штамповке более крупных серий применяют теплостойкие высоковольфрамовые стали марок 4Х2В5ФМ и ЗХ2В8Ф, аустенитные

Таблица VI.22

Области применения сталей для изготовления штампов горячего деформирования

Марка стали

Назначение

8X3 5ХНМ

5ХНВ 5ХНВС

5ХГМ 4ХМФС

5Х2МНФ

4Х5В2ФС

4Х5МФС

4Х5МФ1С

2Х9В6 4ХЗВМФ

ЗХЗМЗФ

Пуансоны и матрицы для высадки заготовок из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей на горизонтально-ковочных машинах; штампы для прессования и выдавливания заготовок из указанных выше материалов на кривошипных прессах при мелкосерийном производстве; ги* бочные, обрезные и просечные штампы

Гибочные, обрезные и просечные штампы; инструменты, работающие в условиях повышенного износа (взамен стали 7X3)

Молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей >3 т; прессовые штампы и штампы для машинной скоростной штамповки заготовок из мягких цветных сплавов; блоки матриц для горизонтально-ковочных машин; ножи для горячей резки металла

Молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей до 3 т; детали контейнеров, штамповых инструментов с большой рабочей поверхностью, работающих с невысокими удельными усилиями и с разогревом поверхности до 400-500° С; вставки, базовые детали и т. д. (применяют взамен сталей 5ХНМ, 5ХГМ)

Молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей до 3 т (взамен сталей 5ХНМ, 5ХНВ, 5ХГМ); прессовые штампы и блоки матриц горизонтально-ковочных машин Ковочные штампы

Молотовые штампы паровоздушных и пневматических молотов с массой падающих частей до 3 т при деформировании заготовок из легированных конструкционных и нержавеющих сталей (взамен менее теплостойких сталей 5ХНМ, 5ХНВ); прессовые инструменты для обработки изделий из алюминиевых сплавов; вставки и пуансоны для высадки заготовок на горизонтально-ковочных машинах

Крупногабаритные штампы (со сторонами или диаметром >200 мм) для штамповки поковок из конструкционных сталей и жаропрочных сплавов на молотах и кривошипных прессах (вместо менее теплостойких сталей 5ХНМ, 4ХМФС); инструменты (зажимные и формующие вставки, йабор-ные и формовочные пуансоны) для высадки заготовок из конструкционных и жаропрочных сталей на горизонтально-ковочных машинах; ножи для горячей резки металла

Молотовые и прессовые вставки (толщиной или диаметром до 200 мм) при деформирс ании заготовок из конструкционных сталей; инструменты для высадки заготшок из легированных сталей на горизонтально-ковочных машинах; прессформы для литья под давлением цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов

Мелкие молотовые штампы; крупные (толщиной или диаметром до 250 мм) молотовые и прессовые вставки для деформирования заготовок из конструкционных сталей и цветных сплавов в условиях крупносерийного и массового производства; прессформы для литья под давлением алюминиевых, цинковых и магниевых сплавов

Прессформы для литья под давлением цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов; молотовые и прессовые вставки (толщиной или диаметром до 200 мм) для деформирования заготовок из конструкционных сталей (вместо менее теплостойкой стали 4Х5МФС); инструменты для высадки заготовок из жаропрочных сплавов на горизонтально-ковочных машинах; ножи для горячей резки металла

Прессформы для литья под давлением алюминиевых и медных сплавов Мелкие молотовые штампы; молотовые или прессовые вставки (толщиной или диаметром до 300-350 мм); инструменты горизонтально-ковочных машин для деф<мирования заготовок из конструкционных сталей; инструменты для высокоскоростной машинной штамповки заготовок из конструкционных сталей

Инструменты для деформирования заготовок на кривошипных прессах и горизонтально-ковочных машинах, подвергающиеся в процессе эксплуатации интенсивному охлаждению (как правило, мелкие инструменты); пресс-формы для литья под давлением сплавов меди; ножи для горячей резки, охлаждаемые водой

Марка стали

Назначение

4Х4ВМФС

4Х2В5МФ

ЗХ2В8Ф

4Х2В2МФС, 5ХЗВЗМФС

2Х6В8М2К8

Инструменты для высокоскоростной машинной штамповки и высадки заготовок на горизонтально-ковочных машинах; вставки штампов для деформирования заготовок из конструкционных и труднодеформируемых металлов и сплавов на молотах и кривошипных горячештамповочных прессах (взамен менее теплостойких сталей 4Х5В2ФС, 4Х5МФС, 4ХЗВМФ и др.); прессформы для литья под давлением сплавов меди

Тяжелонагруженные прессовые инструменты (мелкие вставные знаки, матрицы и пуансоны для выдавливания и т. д.) для деформирования заготовок из легированных конструкционных сталей и жаропрочных сплавов

То же и прессформы для литья под давлением сплавов на основе меди

Тяжелонагруженные прессовые инструменты (прошивные и форм)гющие пуансоны, матрицы и т. д.); инструменты для высадки на горизонтально-ковочных машинах; вставки штампов нгпр-яженных конструкций для деформирования заготовок из конструкционных сталей и жаропрочных сплавов (взамен менее теплостойких сталей ЗХ2В8Ф и 4Х2В5ФМ)

Малогабаритные инструменты для штамповки и прессования заготовок из нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов при повышенных температурах и высоких давлениях

Таблица VI.23

Области применения сталей для ударного инструмента

Марка стали

Назначение

4ХВ2С

5ХВ2С, 6ХВ2С

6ХЗФС

6ХВГ

Зубила, обжимки, ножи для горячей и холодной резки металла, штампы для горячей вытяжки

Пневматические зубила, рубильные ножи, штампы небольших размеров для холодной штамповки

Пневматические инструменты (зубила, обжимки); вырубные и обрезные штамп-ы сложной формы, работающие с повышенными нагрузками

Ножи холодной резки металла, резьбонакатные плашки, пуансоны и обжимные матрицы при работе в холодном состоянии, длительно работающий деревообрабатывающий инструмент

Холодновысадочные штампы, штемпели, клейма, чеканочные штампы, сле-сарно-монтажные инструменты (взамен сталей 6ХВ2С и 7X3)

Пуансоны сложной формы для холодной прошивки отверстий (преимущественно фигурных) в листовом и полосовом материале; небольшие штампы горячей штамповки, главным образом когда допустимо лишь минимальное изменение размеров при закалке

стали и сплавы, а также наплавку рабочей поверхности штампов.

Аустенитные сплавы марок ЖС-3 и ЖС-6 или твердые сплавы применяют также для изготовления инструмента изотермической штамповки.

Для изготовления матриц штампов низкотемпературной термомеханической обработки лучшими являются быстрорежущие стали марок Р12, Р18 и высоковольфрамовые стали марок 5ХЗВЗМФС, 4Х2В5ФМ и ЗХ2В8Ф с азотированием. Из этих же сталей изготавливают пуансоны (без поверхностного упрочнения); для изготовления

бандажей, длительно эксплуатируемых при температурах 450-500С, следует применять стали марок 4ХЗВМФ, 4Х5В2ФС или 4Х4МВФС.

Обобщенные сведения о назначении сталей для изготовления штампов горячего деформирования и ударного инструмента представлены в табл. VI.22 и VI.23.

5. Быстрорежущие стали

Быстрорежущую сталь поставляют в виде горячекатаных, кованых, холоднотянутых прутков и кованых цилиндров (шайб).