Способ определения теплостойкости материалов для штампового инструмента

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ШТАМПОВОГО ИНСТРУМЕНТА, .заключающийся в том, что материал циклически нагревают, многократно внедряют индентор в одно и то же место, охлаждают и по размеру отпечатков судят о теплостойкости материалов, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения, нагрев материала осуществляют до 630-800 С, охлаждение - до ЗОО-АОО С, внедрение индентора осуществляют при каждом цикле нагрева, измерения размера отпечатков осуществляют дважды через заданное число циклов на стадии установившегося разупрочнения, а теплостойкость ТС оценивают по формуле 2Р-Тма« / -irl ТС ItA отп Р - нагрузка на индентор, где AN - число циклов между замерами отпечатковi максимальная темпе (Л мйкс ратура нагрева; т температура отпуска сталиi d, и dj - диаметры отпечатков, измеренные в первой и во второй раз.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А (S1)4 G 01 N 3/60

Е(. (ф )Уц g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ мапиотвА муле

2 ° 2 Р Тма кс (4-о

ТС -, 2 а 1(-.

" с Тотп . — нагрузка на индентор, — число циклов между замерами отпечатков, — максимальная температура .нагрева;

- температура отпуска стали, — диаметры отпечатков, измеренные в первой и во второй раз.

bN где макс

Г Опт

Й„И <12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3662870/25-28 (22) 09.11,83 (46) 15.08.85. Бюл. 1Ф 30 (72) А.И. Иванов и А.И. Климашина (71) Куйбышевский ордена Трудового, .Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53) 620.172 (088.8) (56) Геллер lO.À. Инструментальные стали. М., "Металлургия", 1968, с. 63. (54) (57) СПОСОБ OIIPEgI:JIFHHH ТЕПЛОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ШТАМПОВОГО

ИНСТРУМЕНТА, заключающийся в том, что материал циклически нагревают, многократно внедряют индентор в одно и то же место, охлаждают и по размеру отпечатков судят о теплостойкости материалов, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности определения, нагрев материала осуществляют до 630-800 С, охлаждение — до 300-400 С, внедрение о индентора осуществляют при каждом цикле нагрева, измерения размера отпечатков осуществляют дважды через заданное число циклов на стадии установившегося разупрочнения, а теплостойкость ТС оценивают по 4ор

1173253

Температура отпуска, С

Максимальная температура цикла, С

Теплостойкость

ТС, кгс/мм

660

4ХЗВИФ 2,2

ЗХ2В8Ф 2,3

4Х9С2 2 8

2,3

600

55,43

50,312

33 286

2,45

600

660

3,0

600

660

Изобретение относится к испытательной технике и может быть исполь.зовано при определении теплостойкости материалов для штампового инструмента.

Цель изобретения — повышение точности определения теплостойкости материалов для штампового инструмента.

На чертеже изображена зависимость измерения твердости материалов от числа термомеханических воздействий.

Способ реализуется следующим образом.

Из материала, предназначенного для изготовления штампового инструмента, вырезают образец и устанавливают на стол твердомера, снабженного нагревателем. Образец материала циклически нагревают до 650800 С, а затем охлаждают струей сжатого воздуха до 300-400 С. Одновременно с фазой нагрева в одно и то же место образца циклически внедряют индентор, к которому прикладывают через рычаг твердомера механическую нагрузку P. После достижения образцом заданной температуры нагрузку снимают. В процессе нагрева в металле образца появляются термические напряжения, которые в совокупности с напряжениями, появляющимися при динамическом внедрении индентора, интенсифицируют процессы. разупрочнения, Нагрев до 650-800 С и последуощее охлаждение до 300400 С при механическом воздействии индентора позволяют наиболее полно моделировать процессы взаимодействия материала штампового инструмента и штампуемой заготовки, что повышает точность определения теплостойкости испытуемого материала.

Через 300 циклов термомеханических .воздействий у материалов штампового инструмента появляется стадия установившегося резупрочнения. На

Иарка Диаметр отпечатка стали

300 циклов 400 циклов этой стадии дважды, например, через

100 циклов измеряют размеры отпечатков. Измерение размеров отпечатков, полученных через указанное число циклов, позволяет учитывать не только температурные, но и временные факторы разупрочнения. Определение теплостойкости ТС производят по формуле

ТС = Р ™сбко /2 d2 а1

РДг Т (1 Р /

1 ОТР где P — нагрузка на индентор

b N — число циклов между замерами отпечатков

T „ — максимальная температура нагрева;

Т, „ - температура отпуска

20 стали, d и d — диаметры отпечатков, измеренные в первый и во второй раэ.

II р и м е р. Из сталей марок

25 4ХЗВМФ, ЗХ2В8Ф и 4Х9С2, предназначенных для изготовления штампового инструмента, вырезают призматические образцы:, которые закрепляют на столе модернизированного твердомера ТШ-2. Образцы циклически нагрео вают до 660 С. Время полуцикла нагрева 5 с. Одновременна с нагревом в металл внедряют индентор под нагрузкой P = 200 кг. После достижения заданной температуры нагрузку снимают, а образец охлаждают до

300-400,С. Длительность каждого цикла 12 с. После 300 и 400 цйклов термомеханических воздействий с по40 мощью бинокулярной лупы измеряют диаметры отпечатков d< и d, а теплостойкость рассчитывают по указан" ной формуле

45 Полученные результаты представлены в таблице.

Йэ таблицы видно, что наиболее теплостойкой является сталь 4ХЗВМФ.

1173253

Составитель В. Гриненко

Техред Л. Микеш Корректор М. Роэман

Редактор О. Колесникова

Филиал ППП "Патент", r. Ултород, ул. Проектная,4

Закаэ 5041/40 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5