Поковки из инструментальной стали ДИ22 в Минске

Поковки из инструментальной стали ДИ22: кованые заготовки для штампового инструмента горячего деформирования

Поковки из инструментальной стали ДИ22 — кованые заготовки, получаемые из слитков и непрерывнолитых заготовок методом свободной ковки или ковки в подкладных штампах. Сталь ДИ22 (аналог по химическому составу — 4Х5МФС, по классификации DIN — X40CrMoV5-1, по ASTM — H11/H12-группа) относится к полутеплостойким штамповым сталям мартенситного класса, легированным хромом, молибденом и ванадием. Именно сочетание «поковка + ДИ22» обеспечивает направленную макроструктуру и плотность металла, недостижимые в литом состоянии, что критично для инструмента, работающего при циклических термомеханических нагрузках.

Химический состав и структура кованой заготовки

Массовая доля основных элементов в стали ДИ22: углерод — 0,35–0,45 %, кремний — 0,80–1,20 %, марганец — 0,15–0,50 %, хром — 4,50–5,50 %, молибден — 1,20–1,50 %, ванадий — 0,30–0,50 %, сера и фосфор — не более 0,030 % каждого. Ковка выполняется в интервале температур 1150–850 C с последующим замедленным охлаждением в термостатах или печах для предотвращения флокенообразования и трещин. Степень уковки поковок — не менее 4–6, что обеспечивает заваривание внутренних дефектов литой структуры и измельчение зерна. После ковки заготовки подвергают отжигу на зернистый перлит: твёрдость — 207–255 HB, структура — зернистый перлит с карбидной неоднородностью не выше 3 балла по ГОСТ 5950.

Технические параметры поковок из ДИ22

Технологический цикл изготовления

Производство поковок из ДИ22 включает нагрев слитка в методических печах до 1180–1200 C, осадку и протяжку на гидравлических прессах усилием 1250–3150 тс или на молотах с энергией удара 5–25 кДж. Ковка ведётся с кантовкой заготовки для равномерной проработки по всему объёму. Финальная операция — правка и калибровка в размерных допусках по ГОСТ 7062 (для поковок, получаемых ковкой на прессах) или ГОСТ 7829 (для молотовых поковок). Припуски на механическую обработку назначаются с учётом литейной усадки и окалинообразования.

Области применения

• Молотовые и прессовые штампы для горячей объёмной штамповки деталей из углеродистых и низколегированных сталей.
• Вставки и матрицы горизонтально-ковочных машин (ГКМ) при производстве поковок крепёжных изделий.
• Инструмент для прессования алюминиевых и медных профилей на гидравлических прессах прямого действия.
• Ножи горячей резки сортового проката на станах 500–850 в линии прокатного производства.
• Пуансоны и матрицы для вырубки и гибки толстолистового металла толщиной 8–20 мм.
• Детали узлов термомеханического оборудования: оправки прошивных станов, дорны трубопрокатных агрегатов.

Термическая обработка перед эксплуатацией

Поковки из ДИ22 поставляются в отожжённом состоянии и требуют окончательной термической обработки у потребителя. Рекомендуемый режим: закалка от 1020–1050 C в масле или в соляных ваннах, затем двух- или трёхкратный отпуск при 540–620 C с промежуточным охлаждением до 20–25 C. Такая схема обеспечивает вторичное твердение за счёт выделения карбидов ванадия и молибдена и стабильность размеров инструмента при рабочих температурах. Твёрдость после термообработки — 44–50 HRC в зависимости от требуемого сочетания прочности и разгаростойкости.

Контроль качества и приёмо-сдаточные испытания

Каждая партия поковок сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки, химического состава, результатов ультразвукового контроля по ГОСТ Р 55724 (недопустимые дефекты эквивалентом более 5 мм), замеров твёрдости и макроструктурного анализа. Для ответственных поковок проводится контроль механических свойств на образцах, вырезанных из припускной части в направлении волокна.

Вопросы и ответы