Штамповая сталь
1. ШТАМПОВАЛ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, ванадий, титан, алюминий, азот, ниобий, церий, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплостойкости, термостойкости, закаливаемости, прокаливаемости и предела текучести при температурах до 600 С, сталь дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении коьшонентов, мас.%: 0,4-0,7 Углерод 0,15-0,50 Кремний 0,4-0,9 Марганец 0,5-1,0 Хром 0,15-0,25 Молибден 1,0-1,6 Никель 0,08-0,14 Ванадий 0,005-0,010 Титан 0,005-0,010 Алюминий 0,018-0,030 Азот 0,010-0,017 Ниобий 0,005-0,010 Церий 0,005-0,050 Кальций 0,005-0,020 Цирконий Железо Остальное 2.Сталь по п. 1, о т л и ч а ю (rt щ а я с я тем, что отношение суммарного содержания нитридообразующих элементов к содержанию азота составляет 5,5-6,2. 3.Сталь попп. 1 и2, отличающаяся тем, что отношение содержания ванадия к суммарному со9д держанию титана, ниобия и цирко {ik ния составляет 3,0-4,0. СО
(19) (11) . СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
4(s)) С 22 С 38/50
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2. Сталь по п. I, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отношение суммарного содержания нитридообразующих элементов к содержанию азота составляет 5,5-6,2.
3. Сталь по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что отношение содержания ванадия к суммарному содержанию титана, ниобия и циркония составляет 3,0-4,0.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР
r1o делАм изОБРетений v ОткРытий
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3709128/22-02 (22) 05.01.84 (46) 30.06.85. Бюл. У 24 (72) С.Я.Шипицын, Ю.З.Бабаскин, А.И.Гузенков, Б.Г.Восходов, В,Д.Соболев, Г.Д.Семеняка, Ю.Д.Синчугов, Х.А.Тимашов, В.С.Степанов, В.Д.Кальнер, С.А.Юрасов, И.В.Юрченко и В.Н.Скворцов (53) 669.14.018-258-194(088.8) (56) ГОСТ 5950-73, сталь 5ХНМ.
Авторское свидетельство СССР
У 996506, кл. C 22 С 38/50, 1983. (54)(57) 1. ШТАИПОВАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, ванадий, титан, алюминий, азот, ниобий, церий, кальций и железо, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения теплостойкости, термостойкости, закаливаемости, прокаливаемости и предела текучести при температурах о
I до 600 С, сталь дополнительно содержит цирконий при следующем соотноше- нии компонентов, мас.X:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Молибден
Никель
Ванадий
Титан
Алюминий
Азот
Ниобий
Церий
Кальций
Цирконий
Железо
0,4-0,7
О, 15-0,50
0,4-0,9
0,5-1,0
0,15-0,25
1 0-1,6
0,08-0,14
0,005-0,010
0,005-0,0!О
0,018-0,030
0,010-0,017
0,005-0,010
0 005 0 050
0 005-0,020
Остальное
1164308
Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию сталей, используемых для изготовления литого штампового инструмента.
Целью изобретения является повы-. 5 шение теплостойкости, термостойкости, закаливаемости, прокаливаемости и предела текучести при темпераО турах до 600 С.
Для предлагаемой стали при l0
V+Ti+Nb+Zr — — — — — — 45 5 возможно ныделение
И азота иэ расплава в газообразном виде вследствие превышения предела растворимости азота в жидкой и затвердев- 15
V+Ti+Nb+Zr шей стали При — — — — — - 6 2 обраN
У зующиеся нитриды имеют большие размеры и не оказывают существенного модифицирующего и упрочняющего воздейст - 2О вия °
Из всех нитридов указанных элементов только нитриды. ванадия способны перераспределяться при термообрабоФке и дисперсионно упрочнять сталь.25
Поэтому в стали лимитируется отношение содержания ванадия к суммарному содержанию титана, ниобия и циркоV ния. При -т — - — — (3 мало количество
Т1+Мь+Е упрочняющих нитридон ванадия, а при
-т — —; — 4 мало количество модифиTi+Nb+Zr цируЮщих нитридов титана, циркония и ниобия. В первом случае сталь име†З5 ет пониженную твердость, прочность, закалинаемость и прокаливаемость, а во втором — высокую твердость и прочность, но недостаточную термостойкость и вязкость.
Цирконий в сочетании с нитридообразующими элементами при указанных соотношениях обеспечивает измельчение дендритной структуры и снижение физико-химической и структурной неоднородности за счет образования в расплаве нитридов циркония.
Химические составы выплавленных сталей приведены в таба.l. Испытания проводили на теплостойкость, термостойкость, закаливаемость, прокаливаемость и на растяжение при повышенных температурах..
Теплостойкость определяли по нремени сохранения твердости на уровне 40 HRC (40 HRC) при провоцирующем отпуске (600 С).
Термостойкость оценивали колио честном циклов 600 С вода до появления трещин (n 6 о вода), Закаливаемость оценивали по твердости стали после закалки в масло от 960 + 10 С (HRÑ 960 С).
Прокаливаемость сталей определяли по твердости и структуре образцов, охлаждаемых с различной скоростью после нагрева до 960 + 10 С.
Таким образом имитировали условия охлаждения различных слоен штампового кубика. Скорость охлаждения образцов задавали в интервале 10 о
0,1 С/с. Максймальная скорость отвечает условиям охлаждения поверхностных слоев кубика при закалке в масло, а минимальная — сердцевины кубика размером около, 700 х х 700 х 700 мм. Условной велияи1ной прокалинаемости приняли минимальную скорость охлаждения, обеспечивающую твердость стали не менее
35 HRC, соответствующую мартенсито-бейнитной структуре (VoKn 35 НКС)
Предел текучести стали определяли при 600 С . Результаты испытаний приведены в табл,2, Из табл. 2 видно, что предлагае-. мая сталь имеет более высокие эксплуатационные свойства.
О л о\
D л с 1
Ю л
1
I
1
4 л л и .!
&Ь Э
v o
О ж
D с4
О л
М
Ю
D л
Ю (Ч
Ю л
I
О
М!
D л
Ю л
D л ь
СЧ
О л ь 1
О
О л
Ю ю
Ю
D л
О ь л
О
О л ь
Щ
О
О л
О! л
Г »
О л
О
° Ь ь
Ю
С )
О л
Ю
О л
D
СЧ
О л
О
С )
D л ь О
СЧ
D л
00
Ю л
О
О л
С!а
О
D л
М!
Ю
О. л
Ю л
D л
О
О л
ОО ь ь л ь
»ЬЬ
° Ь
СЧ л
Ю
° Ь ь
Ю
М
ЬО
D 1
СЧ л
С1
00 л
О
СЧ л ь
О \ л
an л
Ю
Ю л
С )
aC) л
Ю
Ю а
° I ь
Ю
° ф л
Ю
О
3Г) л
О
Ch л
О
ЬГ\
С"Ъ л
СЧ л
° \
D е л ь и ) СЧ
М л
М
М л
»с
° Ь
° Ь
1 л1 >I ч.
1 Р»
l l
1 Э 1 л
1 1
1
1 д I
I — l
1 ф о 1 л о
И—
> 1д
I
1 о
I Х
à ——
° л
У)
-1
Ь Ч
)164308
О
О л
Ю
Ch
Ю ь о
МЪ
С Ъ
° \
1164308
Таблица 2 плавка
Предлагаемая сталь
370 64
475
1I 5
8,7
420
13,0
405
9,2
12,0
350
8,0
500
Известная сталь
4,0
16 0
109 54
380
Составитель В.Брострем
Техред Т.Маточка
Редактор М.Циткина
Корректор В.Бутяга
Заказ 4157/25 Тираж 583
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4
Теплостой" кость 6
40 HRC ч
Термостойкость и
600 С вода, цикл
Закаливае мость HRC
960 С, ед
Прокалив аемость Vega
35 HRC С/с
Предел текучести, т 600 С
МПа
