Стали для холодной штамповки
В автомобильной и многих других отраслях промышленности для изготовления деталей широко применяют холодную штамповку из листовой стали.
Для обеспечения высокой штампуемости отношение ов/о0,2 стали должно быть 0,5-0,65 при ф не менее 40%. Штампуемость стали тем хуже, чем больше в ней углерода. Кремний, повышая предел текучести, снижает штампуемость, особенно способность стали к вытяжке. Поэтому для холодной штамповки более широко используют холоднокатаные кипящие стали 08кп, 08Фкп (0,02-0,04 % V) и 0810 (0,02-0,07 % А1). Сталь 08кп склонна к деформационному старению (см. с. 189). Старение приводит к образованию площадки текучести на диаграмме растяжения стали, следствием чего является образование поверхностных дефектов (полос - линий скольжения или линий Чернова - Людерса).
Легирование металла
Поэтому сталь микролегируют алюминием или ванадием, связывающим азот, находящийся в твердом растворе и вызывающий деформационное старение в нитридах A1N и VN. Стали 08Ю и 08Фкп нестареющие. Для исключения деформационного старения после отжига холоднокатаный лист нередко подвергают дрессировке, т. е. небольшой пластической деформации (1-2 %).
Штампуемость зависит и от величины зерна феррита. При мелком зерне стали обнаруживается пружинящий эффект и сильно изнашиваются штампы, а при крупном зерне образуется шероховатая поверхность («апельсиновая корка») и разрывы. Рекомендуется сталь с зерном номерами 6-8.
Изделия повышенной прочности
Для штамповки изделий, требующих повышенной прочности, применяют низколегированные «двухфазные стали» со структурой, ‘состоящей из высокопластичной ферритной матрицы и упрочняющей фазы мартенсита или бейнита в количестве 20-30 %. Такая структура получается в низкоуглеродистых (0,06-0,12 % С) низколегированных сталях (09Г2С, 09Г2, 16ГФР, 10Г2Ф, 12ХМ и др.) после закалки в воде из межкритического интервала температур.
После такой закалки сталь обладает высокой пластичностью, низким пределом текучести (менее 450 МПа) и высоким временным сопротивлением более 700 МПа. Это облегчает выполнение глубокой штамповки без образования трещин. В процессе штамповки за счет деформационного упрочнения (наклепа) и старения и существенно повышаются.
Холодная пластическая деформация сталей с ферритно-бейнитной (09Г2С, 09Г2) или ферритно-мартенситной (16ГФР) структурой обеспечивает повышение ов на 10-15 МПа на каждый процент степени деформации.
Применение стали с ферритно-мартенситной (бейнитной) структурой позволяет уменьшить толщину листов для штамповки деталей, что дает большую экономию металла.
