В то же время увеличение концентрации азота и углерода в аустените ведет к понижению точек начала и конца мартенситного превращения. В результате мартенситное превращение становится неполным, в слое уменьшается количество мартенсита за счет увеличения количества остаточного аустенита и твердость слоя становится меньше.
Одним из наиболее перспективных методов повышения стойкости инструментальной оснастки является химико-термическая обработка. Однако для упрочнения инструмента горячей обработки давлением она еще не нашла широкого применения. Это можно объяснить отсутствием систематизированных сведений об основных закономерностях формирования структуры упрочненных слоев и их свойств. При этом первостепенное значение имеют такие свойства, как износо — и разга-ростойкость, которые определяют долговечность штампового инструмента.
Были использованы три марки штамповых сталей: 5ХНМ, ЗХ2В8 и ее современный заменитель 45ХЗВЗМФС (ДИ-23).
В качестве процессов диффузионного упрочнения применялись цементация, азотирование, нитроцементация, борирование и хромирование. Режимы обработки описаны в работе , а структура получаемых слоев — в работе.
При изучении свойств сталей после химико-термической обработки установлено, что последняя оказывает существенное влияние на структуру и поведение не только поверхностных слоев, но и сердцевины. Это явление сходно с описанным в литературе для быстрорежущих сталей и названным «порчей теплостойкости». У исследуемых сталей она проявляется в изменении показателей твердости, прочности, пластичности и вязкости. При этом наиболее чувствительными оказались показатели пластичности.
Явление порчи теплостойкости может быть объяснено трансформацией карбидной фазы. При достаточно высоком нагреве (1000 и 1100°С) и длительной выдержке (1-3 час) состав карбида Fe3W3C в результате взаимодействия с твердым раствором изменяется, в нем увеличивается содержание вольфрама. Это приводит к снижению растворимости последнего в аустените.