ВЛАСТИВОСТІ ШТАМПОВОЇ СТАЛІ 4Х4Н5М4Ф2 ДЛЯ ГАРЯЧОГО ДЕФОРМУВАННЯ КОЛЬОРОВИХ МЕТАЛІВ ТА СПЛАВІВ

O. M.  Сидорчук

doi:10.31649/1997-9266-2021-154-1-108-112

Автор(и)

O. M. Сидорчук Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, Київ

DOI:

https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-154-1-108-112

Ключові слова:

штампова сталь, склад, термічна обробка, структура, фізико-механічні властивості

Анотація

Наведено результати досліджень механічних властивостей литої та кованої сталі з регулюванням аустенітного перетворення під час експлуатації після термічного зміцнення. Враховуючи оптимальні режими термічної обробки (гартування 1100 ±5 ºС та відпуск) досліджуваної сталі, визначено параметри фізико-механічних властивостей: твердість, межу міцності, межу плинності, ударну в’язкість, питому електричну провідність та мікротвердість у структурі металу. Запропонований покращений склад сталі (4Х4Н5М3Ф2) з підвищенням температури гартування на 60 ºС дозволив збільшити теплостійкість на 35 ºС у порівнянні зі сталлю марки 4Х3Н5М3Ф з регулюванням аустенітного перетворення під час експлуатації (без деформації — кування). Встановлено відпускну крихкість досліджуваної сталі (4Х4Н5М4Ф2) за температури відпуску 475 ±15 °С (першого роду) та вище 650 °С (другого роду). Підвищення крихкості досліджуваної сталі в інтервалі температур 460…490 °С спричиняє зменшення ударну в’язкість, змінює структурно-чутливу величину (підвищує питому електричну провідність), підвищує твердість відпущеного мартенситу, підвищує поріг міцності та межу плинності. В роботі показана можливість використання досліджуваної сталі для інтервалу температур експлуатації гарячого деформування міді (550…650 ºС), мідно-нікелевого (900…950 ºС) та алюмінієвого сплаву (450…500 ºС) з підвищеним ресурсом експлуатації у порівнянні зі сталями феритного класу 4Х5МФ1С та 3Х3М3Ф сортового прокату. Дослідно-промислові випробування штампової сталі з регулюванням аустенітного перетворення під час експлуатації (4Х3Н5М3Ф та 4Х4Н5М4Ф2) проводились на українських та китайських підприємствах: завод «Спецлитьё» (м. Дніпро, Україна); ВАТ «Артемівський завод по обробці кольорових металів» (Донецька обл., м. Бахмут, Україна); компанія «Futec Co., Ltd» (м. Нінхай, КНР); корпорація «New material technology Co., Ltd» (м. Куньшань, КНР). Зливки з досліджуваних сталей одержували за технологією електрошлакового переплаву: ПАТ «Рівненський науково-дослідний інститут технології машинобудування», (м. Рівне, Україна); корпорація “Tiangong International Co., Ltd” (м. Дан’ян, КНР).

Біографія автора

O. M. Сидорчук, Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, Київ

канд. техн. наук, старший дослідник, старший науковий співробітник

Посилання

А. Д. Озерский, «Упрочнение стали ЭП930 для матриц горячего прессования медных сплавов,» Цветные металлы, № 10, c. 76-78, 1984.

Л. А. Позняк, Инструментальные стали. Киев: Наукова думка, 1996. 488 с.

Н. В. Лебедева, «Повышение стойкости инструмента для прессования труднодеформируемых цветных сплавов из сталей с регулируемым аустенитным превращением при эксплуатации.» автореф. дис. канд. техн. наук: 05.02.01. СПб., 2005. 18 с.

М. Н. Перепьолкина, і В. Я. Грабовский, «Вибір ефективного легування нових штампових сталей з аустенітним перетворенням при експлуатації,» Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні, № 1, c. 11-15, 2016.

К. О. Гогаєв, О. М. Сидорчук, і О. К. Радченко, «Інструментальні штампові сталі для гарячого деформування (огляд),» Металознавство та обробка металів, № 3, c. 18-24, 2016.

К. О. Гогаєв, О. К. Радченко, О. М. Сидорчук, і Д. В. Миронюк «Штампова сталь,» патент № 141447 Україна: МПК С22С 38/00, № u201909670; заявл. 05.09.2019; опубл. 10.04.2020. Бюл. № 7, 2020. 2 с.

О. М. Сидорчук, Д. В. Миронюк, О. К. Радченко, К. О. Гогаєв, і Є. Хонггуанг, «Підвищення теплостійкості та властивостей штампової сталі з регулюванням аустенітного перетворення при експлуатації,» Металознавство та обробка металів, № 2, с. 19-25, 2019. https://doi.org/10.15407/mom2019.02.019 .

О. М. Сидорчук, К. О. Гогаєв, О. К. Радченко, Д. В. Миронюк, і Л. А. Миронюк, «Термічна обробка штампової сталі підвищеної стійкості,» Металознавство та обробка металів, № 2, с. 29-37, 2020. https://doi.org/10.15407/mom2020.02.003

О. М. Сидорчук, К. О. Гогаєв, О. К. Радченко, Д. В. Миронюк, і Л. А. Миронюк, «Штампова кована сталь 4Х4Н5М4Ф2 підвищеної стійкості,» Металознавство та обробка металів, № 4, с. 30-38, 2020. https://doi.org/10.15407/mom2020.04.030 .

Я. С. Спектор, В. И. Саррак, и Р. И. Энтин, «Склонность стали к хрупкому разрушению и тонкая структура стали,» Физика металлов и металловедение, № 6, т. 18, с. 915-920, 1964.