Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот. хрюм, алкминий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повьлиения ударной вязкости, износостойкости н твердости, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,4-0,7 Марганец9-12 т Кремний0,2-2,0 Ванадий0,5-3,5 Азот0,02-0,10. Хром-0,5-1,8 Алюминий 0,05-0,20 Кальций0,01-0,06 ЖелезоОстальное (О С

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК уапц С 22 С 38 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A8TOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3333056/22-02 (22) 24,08.81 (46) 15.07.83. Бюл. S 26 (72) Л.С. Малинов, Е.Я. Харланова, A ° Á. Гоголь и Г.A. Чикаленко (71) Ждановский металлургнческий институт и Производственное объединение "Ждановтяжмаш" (53) 669.14.018.254-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 635153, кл. С 22 С 38j06, 1978.

2. Патент Японии В 50-10247, кл. 10 J 172, опублик. 1975. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот,, SU„„6 A хром, алюминий, железо, о т л ич ающа я с я тем, что, cцелью повьиаения ударной вязкости, износостойкости и твердости, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.В:

Углерод 0,4-0,7

Марганец 9-12

Кремний 0,2-2,0

Ванадий 0,5-3,5

Азот О,О2-0,1а

Хром 0 5-1,8

Алюминий 0,05-0,20

Кальций О,01-О,О6

Железо Остальное

1028736

Таблица1

Содержание элементов1 мас.%, в составах

Г 1 (2 3 4 5

0,9

0,6

0,7

0,6

0,4

Углерод

Марганец

10,0

12,0

10,0

10,0

9,0

0,6

2,0

0,6

0,6

0i2

Кремний

Изобретение относится к металлургии, в частности к иэносостойким сталям на желеэомарганцевой основе, и может быть использовано для штампового.инструмента.

Известна сталь f13 следующего состава, вес.Ъг

Углерод 1,2-1,5

Марганец 7,0-9,5

Кремний 0,6-1,4

Алюминий 0,05 0,2

Железо Остальное

Недостатком стали является то, что высокой иэносостойкости соот ветствует низкое значение твердости (HRC a 25), что делает невозможным. 15 применение данной стали для штампов, так как их твердость должна быть не ниже 40-45 HRC. °

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь 2, содержащая, вес.аг

Углерод 0,9-.1,3

Кремний Oi3-0i8

Марганец .10-14

Хром 1,8-3

Молибден До 0,6

Ванадий 0,2-1

Азот 0,03-1

Один или более оле- ЗО ментов иэ группы р со держащей г алюминий, титан, ниобий .„ До 1

Железо - .. Остальное

Недостатком этой стали являются . низкие ударная вязкость, износостой кость и твердость.

Цель изобретения - повышение ударной вязкости, износостойкости и твердости стали.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод,,- марганец, кремний, ванадий, азот, хром, алюагний, железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Фг

Углерод ../ 0,4-0,7

Марганец 9-12 . 50

Кремний 0,2-2,0

Ванадий Ое5-.3ю5

Азот 0,02-0,10

Хром 0,5-1,8

Алюминий 0,05-0, 20

Кальций 0,01-0,06

Железо Остальное

Состав стали подобран так, что после закалки она является преимущест. венно аустенитной, а мартенсит в ней образуется после отпуска. .Слитки стали весом 10 кг после выплавки подвергают гомогенизации при 1100-1150 С в течение 10 ч, затем куют на пластины 12 12 500 мм.

Нагрев под закалку проводят до.

700-1100 С, в качестве охлаждающей среды применяют масло. Отпуск проводится в соляных ваннах в интервале

200-650 С.

Испытания на износ проводятся на машине МИ-1М по схеме колодка -: ролик. Износостойкость оценивали потерей веса, приходящегося на единицу контактируемой поверхности ьР/5 мг/мм,. Кроме того, оценивают отног сительную износостойкость опытных ста. лей по сравнению с противопоставленной по формуле

Ь

Я

1 бэрг os/ где Я - относительная износостойкость;

Рдр!6д - потери веса прототипа, приходящиеся на единицу контактируемой поверхности, Ь9 Jc - потери веса образца, приР ходящиеся на единицу контактируемой поверхности.

Дюрометрические испытания проводили по ГОСТ 9012-59, испытания иа ударную вязкость - по ГОСТ. 9454-60.

Химический состав опытных сталей и результаты испытаний после закалки и отпуска приведены в табл. 1;

2, где составы предлагаемой стали;

5 - известной.

Предлагаемая сталь имеет ударную вязкость в 1,8 раза выше по сравнению с известной. Твердость и износостойкость также превышают уровень известной стали, это позволяет увеличить срок эксплуатации штампового инструмента.

1028736

Продолжение табл. 1

Содержание элементов, мас.Ъ, в составах

) 2 (() Элемен ты з 4 5

1,0

1,0

З,5

1,8

0,5

Ванадий

0,10

О, 0 3

0i03

0,02

0,03

0,06

0,01

1,8

1,8

1,8

0,6

0,5

0,20

0,10

0,10

0,10

0,05

Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Железо

Таблица 2 Состав, 9

Ударная вязкость, Мдж/м

Твердость, Н С

0,8

1,07

7,25

6,44

1,20

1,13

6,82

1,2

7,36

1 05 0,8

0,6

7,73

Составитель Л. Суязова

Редактор С. Лиснна Техред T.Nàòî÷êà Корректор A. Ильин

Заказ 4898/25 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Азот

Кальций

Хром

Алюминий (оптимальное) 3

0i03

0,03

Потери веса, приходящиеся на единицу контактируемой поверхности

Относительная износостойкость,