Схеми деформаційного зміцнення матриць зі сталі з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації

UKR: Найбільш теплостійкі традиційні штампові сталі на феритно-перлітній основі з карбідним та змішаним зміцненням при нагріванні вище 650-700 °C суттєво знижують міцність, що призводить до швидкого виходу інструменту з ладу. Не вирішує проблему і застосування жароміцних аустенітних сталей і сплавів, які при високих температурах перевершують за міцністю сталі феритного класу і за рахунок цього іноді забезпечують значне підвищення стійкості інструменту. Однак внаслідок їх схильності до розтріскування, поганої оброблюваності різанням, високої вартості та дефіцитності компонентів, що входять до складу, їх застосування дуже обмежене. Штампові сталі з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації є новим і єдиним класом інструментальних сталей, для яких характерне явище збереження гарячого деформаційного зміцнення (гарячий наклеп). Ступінь наклепу в сталі, отримана після аустенізації за температури 1150 ºС з подальшою циклічною деформацією при 450 °С, посилюється при подальшій циклічній деформації за температури 700-850 ºС. Аустенізація за температури 1150 °С, витримка і попередня деформація при 450 °С з подальшим охолодженням до кімнатної температури і швидким нагріванням до температури деформації 750 °С стабілізує стан гарячого наклепу і сприяє максимальному зміцненню сталі за температури 700-850 °С. З урахуванням стабілізації гарячого наклепу в роботі було запропоновано дві технологічні схеми деформаційного зміцнення пресових матриць, що забезпечують їхню високу експлуатаційну стійкість. Встановлено кількісні залежності між зміною розмірів матриці та температурою нагрівання або охолодження. Отримані в роботі залежності дають змогу проєктувати початкові розміри пресового інструмента, враховуючи особливості фазових перетворень у сталях з регульованим аустенітним перетворенням під час експлуатації.

ENG: The most heat-resistant conventional ferrite-pearlite-based stamping steels with carbide and mixed hardening reduce their strength when heated above 650-700°C, which leads to rapid tool failure. Using heat-resistant austenitic steels and alloys does not solve the problem. In fact, at high temperatures, these are sometimes stronger than ferrite-class steels. This can sometimes make tools last longer. However, these steels can crack easily, are difficult to machine, and are expensive and in short supply. Stamp steels with controlled austenitic transformation during exploitation are a new and only class of tool steels characterized by the phenomenon of retention of hot strain hardening (hot hardening). The degree of hot work hardening in steel obtained after austenitizing at 1150 °C followed by cyclic deformation at 450 °C increases with further cyclic deformation at 700-850 °C. Austenitizing at 1150 °C, holding and pre-deformation at 450 °C, followed by cooling to room temperature and rapid heating to a deformation temperature of 750 °C stabilizes the hot metal state and contributes to maximum steel hardening at 700-850 °C Taking into account of the stabilisation of the hot hardening, two technological schemes of deformation strengthening of extrusion dies have been proposed in this paper, which ensure their high operational stability. Quantitative dependencies have been established between the change in die dimensions and the heating or cooling temperature. The dependencies obtained in this work enable the design of the initial dimensions of the extrusion tool, taking into account the peculiarities of phase transformations in steels with controlled austenitic transformation during exploitation.