Состав стали для молотовых штампов, %

Марка стали	C	Мn	Si	Сr	Ni	Mo, W
5ХНМ	0,5–0,6	0,5–0,8	0,15–0,35	0,5–0,8	1,4–1,8	0,15–0,30 Мо
5ХГМ	0,5–0,6	1,2–1,6	0,25–0,65	0,6–0,9	–	0,15–0,30 Мо
5ХНСВ	0,5–0,6	0,3–0,6	0,6–0,9	1,3–1,6	0,8–1,2	0,4–0,7 W

Механические свойства штамповых сталей при комнатной температуре могут быть оценены следующими цифрами (после закалки и отпуска при 550°С): σ_в = 1200–1300 МПа, δ – 10–13%, ψ = 40–45%, а₁ = 400–500 кДж/м².

Такими свойствами обладают все стали, указанные в табл. 3.8, кроме стали 5ХГМ.

Сталь 5ХГМ имеет пониженные пластичность (ψ =30%) и вязкость (а₁ – 300–400 кДж/м²) – естественное следствие замены никеля марганцем.

Механические свойства молотовых сталей при 600°С приведены в табл. 3.9 и 3.10.

Таблица 3.9

Механические свойства штамповых сталей при 600°с

Марка стали	σв, МПа	σ0,.2, МПа	Ψ, %	а1, кДж/м2
5ХНМ	350	250	65	800
5ХГМ	430	400	85	400
5ХНСВ	400	300	40	500

Таблица 3.10

Ударная вязкость штамповых сталей после отпуска при 500°с, кДж/м2

Марка стали	Охлаждение после отпуска		Степень охрупчивания
	быстрое	медленное
5ХНМ 5ХНСВ	700 500	6,20 4,70	0,8 0,3

Закалка и отпуск штампа – весьма ответственные и сложные операции, особенно если принять во внимание большой размер изделия.

Нагрев для закалки проводят на 20–40°С выше точки Ас₃ (850°С) с медленным прогревом, что в общей сложности, принимая во внимание большие размеры штампа, составляет несколько часов, закалка производится в масле и затем длительное время штамп отпускается при ~600°С.

Прессовый инструмент, а также штампы для горизонтально-ковочных машин изготавливают из более легированных сталей, т. к. ввиду более спокойной работы здесь можно несколько поступиться вязкостью за счет более высокой жаропрочности.

Составы сталей для штампов горизонтально-ковочных машин и прессов указаны в табл. 3.11.

Таблица 3.11

Состав стали для штампов горизонтально-ковочных машин и прессов, %

Сталь	C	Mr	Si	Cr	w	Mo	V
30Х2В8Ф	0,3–0,4	0,15–0,40	0,15–0,4	2,2–2,7	7,5–9,0	–	0,2–0,5
4Х5В2ФС (ЭИ958)	0,35–0,45	0,15–0,50	0,8–1,1	4,5–5,5	2,6–2,4	–	0,8–1,2
4Х2В5ФМ (ЭИ959)	0,35–0,45	0,15–0,40	0,15–0,35	2,0–3,0	4,5–5,5	0,6–1,0	0,6–1,0
4ХЗВ2М2Ф2 (ЭП1)	0,35–0,45	0,3–0,5	0,15–0,35	3,0–3,7	2,0–2,7	2,0–2,5	1,5–2,0

Приведенные в табл. 3.11 стали похожи на быстрорежущие (например, 3X238 похожа на Р9), но имеют пониженное содержание углерода, что делает их более вязкими.

Наиболее распространенной является сталь ЗХ2В8. Сталь 4ХЗВФ2М2 показала в испытаниях повышенную стойкость в работе, сталь 4Х5В2ФС равноценна стали ЗХ2В8.

Прочность, как и твердость стали ЗХ2В8Ф и других сталей этого типа, мало изменяется до температуры отпуска 600–650°С (как и у быстрорежущих сталей). Это указывает на высокую красностойкость сталей (рис. 3.17, а), обусловленную легированием вольфрамом и молибденом, образующими карбиды М₆С, которые коагулируют лишь при температурах выше 600°С. Поэтому сталь обладает высокой прочностью и твердостью при повышенных (до 600–650°С) температурах (рис. 3.17, б).

Механические свойства некоторых сталей для прессового инструмента при повышенных температурах характеризуются данными, приведенными в табл. 3.12.

Рис. 3.17. Влияние отпуска (а) и температуры испытания (б)

на свойства стали ЗХ2В8

Не следует думать, что для всех деталей прессового инструмента применяют только стали, приведенные в табл. 3.12 и им подобные.

Таблица 3.12