Штамповая сталь

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу штамповой стали для изготовления крупного формообразующего инструмента , подвергаемого азотированию, и может быть использовано в кузнечнопрессовом производстве металлургической и металлообрабатывающей промышленности по обработке ти гаповых сплавов , а также жаропрочных сталей и сплавов. Цель изобретения - повышение прочности и теплостойкости в сечении .600 мм, твердости, теплостойкости и предела выносливости азотированного слоя при нагреве до 640 С. Поставленная цель достигается тем, что сталь дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас,%: углерод 0,42-0,52; марганец 0,45 - 0,85; кремний 0,15-0,40; никель 1,15- 1,65; хром 0,70-1,20; молибден 0,45- 0,98; ванадий 0,3-0,96; титан 0,06- 0,12; алюминий 0,36-0,80; бор 0,0006- 0,0018; железо остальное. Причем отношение ванадия к титану 5-8. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪ БЛИК

4 А1 це ав (sg g С 22 С 38/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ и (; р;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4180301/31-02 (22) 15. 12. 86 (46) 23.06.88. Бюл. 9 23 (71) Белорусский политехнический институт (72) В.Е.Соколов, А.С.Рязанов, В.M.Ðîìàíoâñêèé, Е.И.Понкратин, В.M.Ëåçîâñêèõ, А.А.Кучер, В.В.Кубачик, Л.Б.Коган, А.П.Васильев, A.M.Åðåìåòîâ, В.Б.Левитан и Т.А.Киптиков (53) 669. 14.018.258.2-194 (088.8) (56) Сталь 5ХНМ. ГОСТ 5950-73.

Авторское свидетельство СССР

Р 1110817, кл. С 22 С 38/50, 1984. (54) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу штамповой стали для изготовления крупного формообразующего инструмента, подвергаемо" î азотированню, и может быть использовано в кузнечнопрессовом производстве металлургической и металлообрабатывающей промышленности по обработке титановых сплавов, а также жаропрочных сталей и сплавов. Цель изобретения — повь:шение прочности и теплостойкссти в сечении

600 мм, твердости, теплостойкости H предела выносливости азотированного о слоя при нагреве до 640 С. Поставленная цель достигается тем, что сталь дополнительно содержит бор прн следующем соотношении компонен" îâ, мас.X: углерод 0,42-0,52; марганец 0,45

0,85; кремний 0,15-0,40; никель 1, 15i„65; хром 0,70-1,20; молибден 0,450,98; ванадий 0,3-0,96; титан 0,060,12; алюминий 0,36-0,80; бор 0,00060,0018- железо остальное. Причем отношение ванадия к титану 5-8. 3 табл.

1404548

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу штамповой стали для изготовления крупного формообразующего инструмента, подвергаемого азотированию, и,может быть использовано в кузнечно-прессовом производстве металлургической и металлообрабатывающей промышленности по обработке титановых сплавов, а также жаропрочных сталей и сплавов.

Цель изобретения — повышение, прочности и теплостойкости в сечении до

600 мм, твердости, теплостойкости и предела выносливости азотированного слоя при нагреве до 640 C.

Химический состав плавок сталей приведен в табл. 1.

Свойства сталей определяют на образцах, вырезанных с поверхности и 20 из центральной зоны кованого штампа с размерами 600 620 740 мм. Заготовки штампов проходят следующую тер-. мообработку: закалка с 1040-1060 С, охлаждение в масле, отпуск при 600 С.25

Аэотирование проводят в среде диссоциированного аммиака при 520 С, при- в чем 24 ч — со степенью диссоциации аммиака 30% и 4 ч деаэотирования со степенью диссоциации аммйака 100%. 30

Теплостойкость стали оценивают по температуре дополнительного отпуска до твердости 40НКС в течение 4 ч, твердость азотированного слоя — на приборе при нагрузке 0,98 1 Н, теплостойкость азотированного слоя — по

его твердости после нагрева в течео ние 4 ч при 640 С, выносливость — на гладких азотированных образцах, выдержанных после азотирования в течео ние 4 ч при 640 С по пределу выносливости (G ) при испытаниях на изгиб

64Ð с кручением на машине с базой N

10 циклов .

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Преимущества предлагаемой стали проявляются после азотирования внутренних зон штампового инструмента, т.е. тех зон, на которых производится нарез на гравюры после реставрацииа

Иэ предлагаемой и известной сталей изготавливают кованые штампы с размерами 600 620 740 мм для штамповки лопаток компрессора из жаропрочного сплава. Штампы азотируют после реставрации.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Как видно из табл. 3, стойкость штампов из предлагаемой стали возросла после реставрации в 1,5 раза по сравнению со стойкостью реставрированных штампов из известной стали.

Формула и з о б р е т е н и я

Штамповая сталь, содержащая, угле-. род, кремний, марганец, никель, хром, молибден, ванадий, титан, алюминий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и теплостойкости в сечении 600 мм, твердости, теплостойкости и предела выносливости азотированного слоя при нагрео ве до 640 С, она дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Хром

Молибден

Ванадий

Титан

Алюминий

Бор

Железо при условии, что отношение ванадия к титану 5-8.

1404548

Та Ьлила !

0>алв о>

Содервал«е лег«руан«к элементов, яас.X

Л .?::":Г Ь IZ 7- "1-Г

Предлагаемая

Осталь0,36 0>0006 мое

Oi42 0,83

Os(3 1а65 0,70 0>98 0>30 0,06

О>28 1,39 0,79 0,63 0,64 0,09

0,80 0,0008

0,80 0,0018

О,43 0,68

0,$2 0 43 . O>40 1>13 1,20 0,4S 0,96 О, 12

Навесе»

Ф °

«а«

0>69

048 0 38

0,40 0 72 1,62 t ° 70 0,78 0,22

t . Содерва«эе сере и фос4оэе во всем плавкам «e Oonee 0,020 мас.X.

Ф °

Нввесевмй состав лоэолеяеелъео содеремт 0,03 яас. Х калам«а.

Та блица 2

Теплостойкость НВС4,, С

Предел прочности,б 8

МПа

Предел выносливости

МПа еплостойость азоСталь плавки

Предлагаемая

Известная

П р и м е ч а н и е. В числителе — для поверхности, в знаменателе — для центра кованой заготовки 600 620 740 мм.

Таблица 3

Количество изготовленных деталей, тыс.шт., после реставрации

Сталь

2-й

3-й

1-й

Предлагаемая

1,6

1,3

Извест-, ная 1,4 1,0

0,6

Составитель В>Врострем

Техред Л. Сердюкова

Редактор И>Дербак

Корректор М.Максимишинец

Заказ 3059/28 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1700/1480

1790/1520

1800/1650

1650/1240

659/690

690/680

690/685

670/635

Твердость азотированного слоя, ГПа

12, 1/11,8

12,6/11,9

12,9/12,4

11, 1/9,8 ированного лоя, темпеатура отуска 640 С, ГПа

9,4/9,0

9,6/9,1

9,8/9,3

8,1/7,0

910/890

930/920

930/900

840/690