Pagrindinės šaltojo apdirbimo plieno AISI A2 savybės

A2 yra šalto apdirbimo štampuotas plienas, patobulintas SKD11 (Cr12Mo1V1) pagrindu. Įprastomis terminio apdorojimo sąlygomis likęs austenitas beveik visiškai suyra. Paprastai kriogeninio apdorojimo galima praleisti, o esant stipriam kietumui vis tiek galima išlaikyti didelį kietumą.
I. Eksperimento projektavimas
Atvėsinus 1040 laipsnių ir grūdinus 520–530 laipsnių temperatūroje, A2 kietumas HRC yra 60–62, o kietumas dvigubai didesnis nei Cr12Mo1V1, kuris yra didžiausias tarp šiuo metu dažniausiai naudojamų šaltai apdirbtų štampuotų plienų. Jis turi gerą apdirbamumą ir šlifavimą, mažą liekamąjį įtempį modifikuotame elektrinio apdirbimo sluoksnyje, nedaug likutinio austenito ir smulkius bei tolygiai paskirstytus karbidus.
Dėl sudėtingos štampavimo situacijos, kai kurios darbinės štampų dalys turi turėti specialių mechaninių savybių. Jei standartinis terminio apdorojimo procesas dažnai negali atitikti idealių darbo našumo reikalavimų, pagrindines charakteristikas, tokias kaip kietumas, tvirtumas ir atsparumas dilimui, reikia tinkamai sureguliuoti termiškai apdorojant, kad būtų pasiekta geriausia štampavimo būsena. Grūdinimo temperatūra ir grūdinimo temperatūra yra pagrindiniai terminio apdorojimo proceso parametrai. Šiame darbe dėmesys sutelkiamas į A2 grūdinimo charakteristikas.
II. Eksperimento dizainas
Eksperimento metu A2 terminio apdorojimo specifikacija buvo šiek tiek pakeista, o gesinimo temperatūra buvo tinkamai sureguliuota, o grūdinimo temperatūra buvo laikoma šešiomis klasėmis, būtent 100 laipsnių, 200 laipsnių, 300 laipsnių, 400 laipsnių, 500 laipsnių ir 600 laipsnių. . Grūdinant 100 laipsnių, šildymui naudojama 101-2 džiovinimo krosnis, šildymui – dėžės tipo atsparumo krosnis SX-25-12. Kiekvienai grūdinimo temperatūrai imami du mėginiai.
Metalinis Rockwell kietumo testas pasirenkamas kietumo testui, kuris atliekamas normalioje temperatūroje, ir naudojamas HBRVU{0}}.5 Brinell optinis kietumo matuoklis.
10mm smūgio bandymui × 10mm × 55 mm be įpjovų bandinys išbandomas JB30B smūginio bandymo mašina, kurios smūgio energija yra 0,3 KN. m arba 0,15 KN. m.
Eksperimentų rezultatai ir analizė
1. Kietumo vertė
Paimkite tris skirtingas kiekvieno mėginio padėtis, kad išmatuotų kietumą, ir gaukite kietumo vertę kiekvienoje grūdinimo temperatūroje. Pagal kiekvieno mėginio kietumo vertę A2, grūdintas 100–500 laipsnių, mažai keičiasi; Grūdinant vidutinėje 400 laipsnių temperatūroje kietumas yra šiek tiek didesnis, o didžiausias kietumas po standartinio terminio apdorojimo ir grūdinimo paprastai yra apie 520 laipsnių; Grūdinant aukštoje temperatūroje 600 laipsnių, kietumas žymiai sumažėja, o vidutinė HRC kietumo vertė yra tik 52,4, todėl grūdinimo temperatūra neturėtų būti per aukšta.
2. Atsparumas smūgiams
Po grūdinimo pašalinamas oksidacijos dekarbonizacijos sluoksnis, esantis ant bandinio paviršiaus, ir išmatuojama kiekvieno mėginio smūgio vertė esant skirtingoms grūdinimo temperatūroms. Pagal kiekvieno mėginio smūgio vertę, kai DC53 grūdinamas 200 laipsnių kampu, vidutinė smūgio vertė siekia daugiau nei 60 J/cm2. Grūdinant 500 laipsnių, atsparumas smūgiams yra silpnas, o tai rodo tam tikrą aukštos temperatūros grūdinimo trapumą. Grūdinimo atsparumas smūgiams virš 600 laipsnių yra labai geras, tačiau kietumas yra labai sumažintas, o tai negali atitikti naudojimo reikalavimų
Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad A2 turi gerą bendrą grūdinimo stabilumą, o kietumas ir smūgio reikšmė tam tikrame grūdinimo temperatūros intervale kinta mažai; Grūdinant 400–500 laipsnių, kietumas labai sumažėja ir atsiranda grūdinimo trapumas; Grūdinant 600 laipsnių kampu, mėginio kietumas yra labai didelis, o smūgio vertė siekia 85 J/cm2, tačiau kietumas labai sumažėja. Gaminant kai kuriuos šalto apdirbimo štampus, kuriems keliami žemi kietumo ir atsparumo dilimui reikalavimai bei aukšti kietumo reikalavimai, gali būti naudojamas grūdinimas aukštoje temperatūroje; Šalto apdirbimo štampams, kuriems taikomi dideli kietumo reikalavimai ir didelis atsparumas, turėtų būti taikomas žemos temperatūros grūdinimas maždaug 200 laipsnių. Kietumo ir smūgio vertę esant kitoms grūdinimo temperatūroms galima numatyti atitinkamais skaičiavimo metodais (tokiais kaip interpoliacijos metodas, funkcijos aproksimacija ir kt.), o vėliau patikrinti eksperimentais. Karbidas gesintame mėginyje pasiskirsto nepertraukiamomis plonomis juostomis, o karbidas tolygiai pasiskirsto po grūdinimo 200 laipsnių kampu, o konstrukcijoje beveik nėra masyvaus karbido, todėl kietumas yra geras. Remiantis lūžių morfologija, grūdintos struktūros lūžio skilimo žingsnis 200 laipsnių kampu yra daug mažesnis nei gesinto mėginio, o metalografinės struktūros lūžyje 5000 kartų yra keletas mažų ir negilių įdubimų, rodančių, kad turi tam tikrą tvirtumą. Po grūdinimo likęs austenitas visiškai virsta, o karbidas yra gerai ir tolygiai pasiskirstęs, o tai padidina kietumą
išvada
1. Tinkamai sureguliavus gesinimo temperatūrą, A2 kietumas ir atsparumas smūgiams yra didesnis, kai grūdinamas 200 laipsnių; Grūdinant 400–500 laipsnių, kietumas yra didesnis ir kietumas labai sumažėja; Grūdinant 600 laipsnių, atsparumas smūgiams yra labai didelis, o kietumas žymiai sumažėja
2. Žemos temperatūros grūdinimo procesas turėtų būti taikomas tiksliam štampui, apipjaustymui, šalto valcavimo ratui ir kitiems sudėtingų formų įrankiams ir štampams, kad štampo darbinės dalys būtų kietos, patvarios, atsparios dilimui ir stipriai. kuris gali veiksmingai prailginti štampo tarnavimo laiką ir užkirsti kelią per dideliam nusidėvėjimui, deformacijai, įtrūkimams ir kitiems ankstyviems gedimo reiškiniams
3. Mažas gesinimo ir didelio regeneravimo procesas gali būti pritaikytas sudėtingoms formoms, turinčioms didelę smūginę apkrovą, kad būtų pasiektas didelis atsparumas smūgiams ir būtų išvengta trapios formos lūžimo.