износостойкости инструмента,
работающего при ударных нагрузках, из-за скалывания и микровыкрашивания
рабочих поверхностей. В то же время ванадий может повышать
износостойкость низкоотпущенных штамповых сталей для холодного
деформирования типа XI2, особенно
крупногабаритных вырубных штампов вследствие уменьшения
карбидной неоднородности.
К недостаткам высокованадиевых
сталей относится пониженная шлифуемость (из-за присутствия очень
твердого карбида МеС) и склонности к
окалинообразованию.
Кремний и кобальт
входят в состав некоторых штамповых сталей. Эти элементы, как
некарбидообразующие, в основном находятся в твердом растворе. Кремний
значительно упрочняет ферритную матрицу. Легирование штамповых сталей
увеличенным содержанием кремния повышает их окалииостойкость. К
недостаткам легирования кремнием относится укрупнение карбидов и
возрастание хрупкости при отжиге.
Кобальт и особенно кремний
существенно ускоряют процесс дисперсионного твердения в
комплекснолегированных штамповых сталях и способствуют достижению более
высокой твердости при отпуске, однако при этом наблюдается смещение
пика вторичной твердости в сторону более низких температур отпуска, что
отрицательно сказывается на теплостойкости сталей. В связи с этим
содержание кремния и кобальта в штамповых сталях для горячего
деформирования ограничивается 0,7—0,8 %, за исключением некоторых
специальных случаев.
В штамповых сталях для
холодного деформирования, температура эксплуатации которых не превышает
350—400 °С, содержание кремния может достигать 3,0—5,0 %. При этом
существенно растут твердость и сопротивление малым пластическим
деформациям (предел упругости), но снижается предел прочности при изгибе и
особенно уд-арная вязкость. На рис. 224 показано влияние кремния и
кобальта на механические свойства штамповых сталей типа
4Х4В2Ф2М.
Влияние кобальта наиболее
значительно в низкоуглеродистых сталях и сплавах с преимущественно
интерметаллидным или смешанным (карбидным и интерметаллидным) упрочнением.
Кобальт уменьшает растворимость вольфрама и молибдена, увеличивая
пересыщение твердого раствора и повышая как количество
интерметаллидной фазы, так и степень ее дисперсности.
К недостаткам легирования
кобальтом относится склонность штамповых сталей к
обезуглероживанию.
Никель и марганец
используют для повышения прокаливаемости крупногабаритного штампового
инструмента. Никель повышает пластичность сталей, в то же время при
содержаниях более 2 % ускоряется выделение карбидов по границам
аустенитных зерен в интервале 650— 750 °С, что снижает пластичность стали.
Кроме того, никель способствует разупрочнению сталей при нагреве и
снижает сопротивление термической усталости. В связи с этим
содержание никеля в штампсзых сталях повышенной прокаливаемости для
горячего деформирования ограничивается 1,5—2,0, а марганца 0,5—1,0
%.
Полезным является легирование
никелем и марганцем штамповых сталей для холодного деформирования с
высокой ударной вязкостью типа 7ХГ2ВМ и 7ХГНМ. В этом случае оптимальным
является содержание марганца в пределах 1,5—2,0 % и никеля 0,5—1,0 %
(Ю- А. Геллер).
