Причины выхода из строя

Выходу из строя предшествует определенный, иногда весьма длительный (1500 15000 штамповок) период эксплуатации. Последнее обстоятельство свидетельствует о том, что хрупкое разрушение инструментов обусловлено в основном не недостаточными исходными прочностью и пластичностью штамповых сталей, а определенными изменениями их структуры в процессе деформирования.

Одной из причин, приводящих к постепенному возрастанию действующих на инструмент напряжений, может являться изменение его геометрии из-за смятия и износа. По данным Ф.П.Михайленко и др., удельные усилия при пробивке ленты из Бр.ОФ 6,5 — 0,15 возрастают на 10 – 15% при определенной степени затупления режущей кромки. Для просечных и вырубных штампов сложной конфигурации этого может оказаться достаточно, чтобы трещины образовались в наиболее опасных сечениях. Указанный пример хорошо иллюстрирует взаимосвязь таких, казалось бы, разнородных характеристик, как вероятность хрупкого разрушения, износостойкость, сопротивление малым пластическим деформациям и теплостойкость штамповых сталей. Вместе с тем он в малой степени может быть распространен на тяжело- нагруженные инструменты холодной объемной штамповки. Наиболее вероятной (в этом случае) представляется схема усталостно-хрупкого разрушения. С известным приближением ее можно распространить и на инструменты для горячего деформирования. Вероятность хрупкого разрушения инструментов для горячего деформирования особенно возрастает в тех случаях, когда стремясь повысить сопротивление смятию и износу, существенно завышают исходные значения твердости (до HRC 52 – 56).

Долговечность таких сравнительно крупногабаритных инструментов, как вставки для штамповки деталей типа турбинных лопаток, рычагов, шатунов, коленчатых валов и тд., существенно зависит также и от принятой технологии их механической и термической обработки. Для предотвращения коробления на многих заводах проводят термическую обработку окончательно изготовленных инструментов (с последующей небольшой слесарной доводкой), включающей закалку с глубоким подстуживанием или с охлаждением на спокойном воздухе. Это приводит, как правило, к образованию структурной неоднородности, выражающейся в частичном развитии промежуточного превращения в центральных зонах инструментов или выделению из аустенита неблагоприятно расположенных карбидов.