4.1 Углеродистые и легированные стали для инструментов (У8, У10А, У12, 11Х, 13Х, Х, 8ХФ, 9ХС, ХВСГ, ХВГ, Х6Ф1, Х12, Х12Ф1, Х12МФ, Х12ВМФ, 3Х3М3Ф, 4Х5МФС, 5ХВ2С, 5ХН2Ф, 6ХВ2С)
Кокорин Н.А.
Краткий справочник материалов, воспринимающих криогенное воздействие.
Ижевск: ООО «НПЦ «КриоТехРесурс», 2021.
4. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАЛИ
4.1 Углеродистые и легированные стали для инструментов
(У8, У10А, У12, 11Х, 13Х, Х, 8ХФ, 9ХС, ХВСГ, ХВГ, Х6Ф1, Х12, Х12Ф1, Х12МФ, Х12ВМФ, 3Х3М3Ф, 4Х5МФС, 5ХВ2С, 5ХН2Ф, 6ХВ2С)
Углеродистые У8, У10А, У12 и легированные 11Х, 13Х, Х, 8ХФ, 9ХС, ХВСГ, ХВГ, Х6Ф1, Х12, Х12Ф1, Х12МФ, Х12ВМФ стали в обязательном порядке обрабатывают холодом для стабилизации размеров, повышения износостойкости и производительности инструментов.
Изменение твердости углеродистых и легированных инструментальных сталей в результате криогенного воздействия показано в таблице 24. Сравнительные испытания на абразивный износ инструментальных сталей, приведенные в таблице 21 до и после криогенного упрочнения, показали стабильное повышение износостойкости на 30 – 71 % в результате криогенной обработки.
Производительность резания инструментом из стали 9ХС с криогенным упрочнением превосходит производительность обработки метчиком без криогенного воздействия на 33% [7].
В цехах гнутых профилей при производстве электросварных труб используются агрегаты (ТЭСА), производительность которых ограничивается стойкостью валков турголовок. Износостойкость валков турголовок без криогенного упрочнения составила 90 тонн трубы. Стойкость упрочненных криогенной обработкой валков турголовки находится на уровне производства 120 тонн трубы. Прирост эксплуатационной стойкости упрочненного инструмента составил 33,33% [8].
Эксплуатационные испытания комплекта валков турголовок ТЭСА 10-25 для трубы 20х20мм из стали Х12МФ, упрочненных криогенной обработкой на Альметьевском трубном заводе, показали повышение износостойкости на 20–25 % [9].
Влияние криогенной обработки на твердость инструментальных сталей
Таблица 24
|
сталь |
Наименование показателя |
Состояние детали |
Изменение показателя | |
|
закалка + отпуск |
закалка + КО + отпуск | |||
|
У10 |
Содержание аустенита, % |
12 |
5,5 |
- 6,5 |
|
Твердость, HRC |
62 |
63,5 |
1,5 | |
|
Разброс твердости, HRC |
2,5 |
1,3 |
- 1,2 | |
|
8ХФ |
Твердость, HRC |
52,7 |
53,2 |
0,5 |
|
Разброс твердости, HRC |
3,9 |
1,7 |
- 2,2 | |
|
9ХС |
Содержание аустенита, % |
11 |
7 |
- 4,0 |
|
Твердость, HRC |
61,9 |
62,3 |
0,4 | |
|
Разброс твердости, HRC |
0 |
0 |
0 | |
|
ХВГ |
Содержание аустенита, % |
24 |
9 |
- 15 |
|
Твердость, HRC |
61,0 |
61,9 |
0,9 | |
|
Разброс твердости, HRC |
5,5 |
3,4 |
- 2,1 | |
|
Х6Ф1 |
Твердость, HRC |
60,0 |
62,4 |
+ 2,4 |
|
Разброс твердости, HRC |
2,4 |
1,9 |
- 0,5 | |
|
Х12 |
Твердость, HRC |
61,4 |
61,9 |
0,5 |
|
Разброс твердости, HRC |
2,5 |
0 |
- 2,5 | |
|
Х12Ф1 |
Твердость, HRC |
61,0 |
62,0 |
1,0 |
|
Разброс твердости, HRC |
4,0 |
0,6 |
- 3,4 | |
|
Х12МФ |
Твердость, HRC |
60,5 |
61,7 |
1,2 |
|
Разброс твердости, HRC |
3,0 |
1,8 |
- 1,2 | |
|
Х12ВМФ |
Твердость, HRC |
61,5 |
62,0 |
0,5 |
|
Разброс твердости, HRC |
1,9 |
0,6 |
1,3 | |
|
3Х3М3Ф |
Твердость, HRC |
57 |
58 |
1,0 |
|
Разброс твердости, HRC |
4 |
2,3 |
- 1,7 | |
|
4Х5МФС |
Твердость, HRC |
54,5 |
56 |
1,5 |
|
Разброс твердости, HRC |
2,2 |
1,7 |
- 0,5 | |
|
5ХВ2С |
Твердость, HRC |
61,1 |
61,2 |
0,1 |
|
Разброс твердости, HRC |
1,2 |
0,6 |
- 0,6 | |
|
5ХН2Ф |
Твердость, HRC |
54,3 |
56,4 |
2,1 |
|
Разброс твердости, HRC |
3,8 |
2,3 |
- 1,5 | |
|
6ХВ2С |
Твердость, HRC |
58,2 |
62 |
3,8 |
|
Разброс твердости, HRC |
5,2 |
0,3 |
- 4,9 | |
Криогенная обработка колец внутренних пресса фирмы «Ateliers Roche» на «Синарском трубном заводе» в ходе эксплуатационных испытаний показала повышение стойкости колец на 21%. Отсутствие налипания исключает необходимость остановки пресса для замены и зачистки кольца, что повышает производительность процесса формоизменения на прессе [1, 9].
