К вопросу изготовления мелкоразмерного штампового инструмента из экономнолегированных сталей с диффузионным упрочнением поверхностного слоя

Abstract

В работе представлены результаты использования экономнолегированной ста­ли 35ХГСА с диффузионно-упрочненным слоем для изготовления отделочных пу­ансонов, формирующих крестообразный шлиц в головках винтов-саморезов. Показа­на возможность замены материала-прототипа — инструментальной стали Х12М по критериям технологической пластичности и контактного изнашивания в уп­рочненном состоянии. Проведены испытания на сжатие и на контактное изна­шивание. Помимо этого дана оценка напряженно-деформированного состояния поверхностей отделочных пуансонов с помощью численного анализа, реализуемого методом конечных элементов, исследуется микроструктура, а также определя­ется микротвердость образцов.

The paperpresents the results of the use ofsparingly alloyed steel 35ХГСA with diffusion-hardened layerfor the manufacture of finishing punches, forming the cross-slot in the screw heads of the screws. Possibility of replacement of material-prototype (tool steel X12M) on the criteria of technological plasticity and contact wear in the hardened state is shown. Conducted compression testing and contact wear. In addition, the estimation of stress-strain state of surface finishing punches using the numerical analysis of the finite element method is given, the microstructure and the microhardness of the samples are studied. Comparative analysis of the intensity of the contact wear of the tool steel XI2M and economically alloyed steel 35ХГСА, hardened by cementation, shows that in the range of 10 thousand cycles of loading these materials have comparable figures to wear. In other words steel 35ХГСА with a hardened layer allows to increase the resistance of the punches more than 3 times. Ductility of steel 35ХГСА on the cold shaping operation of the working parts of the tool are identical to become X12M that allows you to replace the material. Subsequent testing of the use of steel 35XFCAfor manufacturing small tool shows the re­ duction in the costs of production tooling.