Литая штамповая сталь
ЛИТАЯ ШТАМПОВАЛ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, .хром, ванадий, молибден, железо, отличающаяся тем, что. с целью ловьшения прочности, ударной вязкости и жидкотекучести, она дополнительно содержит азот, цирконий, магний и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: 1,5-1,8 Углерод 0,40-0,80 Кремний 0,20-0,60 Марганец 5,5-6,5 Хром 3,7-4,2 Ванадий 0,4-0,8 Молибден 0,025-0., 10 Азот 0,15-0,35 Цирконий 0,03-0,15 Магний 0,50-1,20 Медь с $ Железо Остальное
COOS СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.
РЕСПУБЛИК рц 4 С 22 С 38/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
gp)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Й,, " 1
k ABTOPCkOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ « ЙЪ;.,::;,, (21) 3733004/22-02 (22) 03,05.84 (46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (72) В.И.Салон, Л.А.Сокирко, С.Е.Кондратюк, В.М.Кондратьев, Л.И.Сурина, В.Н.Тарабанов, В.Ф.Паляничка, А.Г.Федченко и В.А.Березин (53) 669. 14.0 18, 254-194(088.8) (56) Сталь Х12М. ГОСТ 5950-73.
Сталь Х6ФЧМ (ЭП-770), ТУ А-7845 251-70 . (54)(57) ЛИТАЯ ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец,,хром, ванадий, молибден, железо, отличающаяся тем, что, (19)SU(Ill 4О9 А с целью повышения прочности, ударной вязкости и жидкотекучести, она дополнительно содержит. азот, цирконий, магний и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 1,5-1,8
Кр емний 0,40-0,80
Марганец 0,20-0,60
Хром 5,5-6,5
Ванадий 3,7-4,2
Молибден 0,4-0,8
Азот 0,025-0.,10
Цирконий О, 15-0 35
Магний 0,03-0,15
Медь 0,50-1,20
Железо Остальное
1196409
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталям, используемым для получения литого штампового инструмента холодного деформиро"зания.
Цель изобретения — повышение прочности, ударной вязкости и жидкотекучести стали.
Азот вводят в сталь с целью повышения прочности, ударной вязкости, а также твердости и износостойкости.
Цирконий вводится с целью подавления столбчатой кристаллизации и дендритной ликвации, измельчения дендритной структуры сплава, устранения эвтектической сетки карбидов.
Цирконий также способствует коалес— ценции неметаллических включений и образованию сложных ультрадисперсных соединений сульфидов, карбонитридов, оксикарбонитридов, которые модифицируют структуру и повьппают уровень прочности, ударной вязкости, что положительно сказывается на стойкости инструмента, а также повышает жидкотекучесть стали. Кроме того, введение циркония сильно задерживает скорость роста вторичного аустенитного зерна при нагреве стали под закалку, Введение в сталь магния в коли-. честве О, 03-0, 15 мас. . повышает плотность структуры литой стали, ведет к снижению содержания фосфора и серы в металле, а также измельчает аустенитное зерно первичной кристаллизации и очищает границы зерен от оксисульфидной эвтектики. Магний снижает общее содержание сульфидов и других неметаллических включений, а также являясь поверхностно-активным элементом, измельчает и изменяет форму нитридных фаз и неметаллических включений, способствуя ил сфероидизации и равномерному распределению по всему объему, что ведет к повьппению ударной вязкости и прочности, Медь является технологической добавкой, вводимой в сплав с целью повышения его жидкотекучести, что позволяет получать инструмент с тонкой и сложной гравюрой способом литья и, следовательно, снизить затраты на его изготовление и повысить коэффициент использования металла.
В связи с тем„ что предлагаемая
10 сталь является литейной и выплавку такой стали производят в малопорционных агрегатах литейных цехов, происходит более интенсивное насьпцение ее кислородом. Поэтому с целью более глубокого раскисления металла, содержание марганца повышают цо
0,,60 мас,%, а кремния — до 0,80 мас. .
При таком комплексном раскислении марганцем и кремнием образуется лег2п коплавкий силикат марганца МпО SiO
2 который легко переходит в шлак, Кроме того, введение кремния до
0,80 мас, повы|пает устойчивость стали против отпуска, что обеспечивает
25 лучшую работоспособность штампового инструмента.
Сталь используется в термообработанном состоянии по следующему режиму: отжиг при 840-860 С в течение
2-4 ч, охлаждение до 700-720 С и выдержка 3-4 ч, затем охлаждение в печи до 500 †5 С и дальнейшее охлаждение на воздухе, закалка с 1000—
1030 С в масло, отпуск при 200-240 С.
Химический состав литейные и механические свойства стали приведены в таблице, Предлагаемая сталь имеет в 1,5 I,.7 раза выше прочность, в 2,5
2,,7 раза вьппе ударную вязкость, на
20-25Х вьи е жидкотекучесть, чем известная сталь ХбФ4М. Экономический эффект достигается за счет увеличения срока службы инструмента в 2
3 раза, уменьшения трудозатрат на его изготовление в 3,0-3,5 раза и повьппения коэффициента использования металла в 2,0-2,5, 1196409 а
М 0
С 4 М
СЕ Н л л
С«! С Ъ о а м
1 О С.
О СС а х х х
О Z о х а С4,С! С. л
4«! С 4 о м
СЧ
СЧ О1 о
С 4 М
1 «О ю х е Ф
1- 1- ИИЮ о v
Ы 4!4
0J cl!
v i i о
С
СС4 м л
Ю
С
1
44
1 g 44 о
1 !
1!
Ch СЧ л л о и
\ о о ю
М о о о о и
44 о
СО. о л о о
CO а о
СО О.! о о о
С 3 Irl
СЧ М л л о о
CO а о о
f х !
44 х о х и о х С! 35 с! О
С 4
* а о о О л о о о о а
° Ф о
О СЧ
« л
Ch
« ю
Ch сГ! а а
СС С!
О л О О о о сО а а о о
СЧ о о
° СЧ л о о
С 4
С о
СС\
С! а
Q а л о о
СЧ
С«! а о
О О
СЧ -Ф л о о
С
Ch л л л а а л
4!i а
С3
1х о
О и
ce m + viX
С4 Х 4!V
444 441
СС! О а О О а а A а а
М М С ! О О О v5 О
О С4
СЧ O о о о а ю о ю о
l44 о ф х о
1 !! а о
