Штамповая сталь

 

Изобретение относится к области металлургии , в частности, к высокопрочной теплостойкой стали для деформирующего инструмента (матрицы, выталкиватели, пуансоны, вставки и т.п.), изготавливаемого методами механической обработки или горячей пластической деформации, подвергаемого ХТО (азотированию), и может быть использовано в металлургической и машиностроительной отраслях. Цель изобретения - повышение циклической вязкости разрушения, сопротивления термомеханической усталости и микротвердости после азотирования, пластичности при 1100°С. Сталь дополнительно содержит никель, титан и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,35-0,45, кремний 0,80-1,20, марганец 0,15-0,40, хром 4,50-5,50, вольфрам 1,60-2,20, ванадий 0,60-0,90, никель 0,40-0,80, титан 0,04-0,12, алюминий 0,20-0,40, железо - остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОЕЕтСИИХ

СОЦИАЛИСтИЧЕС1М

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 22 С 38/50

in! ь Г..п

Ь. Г:> .1") пост ойкои инструж I г

1fg а нc >вы, всс мо о и

ГОсудАРстВенний ь(()ми (ет

ПО ИЗОБРЕТЕНИс1Ч И О И(1-1Тий(1

ПРИ П(НТ C< È- (". ) 4 25 /06/3 - 02

:б) " . 08 89, в..: Р 31

/ i,3:я:; --(ч4к,; - текя..-4 ".К.1й инстит-ъ:т

«(II В(;Сi-

".„Дудецк.— я, Е.11,11онкратин

Ь, .„Ткачева, B.JI. Крохотин, Л,Л, Кудряшовв, 0. F,, Мол чанов, А, JI, Кучер, Н, I" . 1риходько и В, В,11ельников (5 .) бб9. 14, 018. 2 . 8.? -194(088, 8) (5iI) А; тог ское с (дс ..льство СССР

К"- с;:89? 2, кл, (. 22 (. 38/5(), 1982

ГО(;Т 5950" I, с аль 4Х5г(ФС. . 54) (П(М11ОВ! .Я (Х1Ь

7) И lOIJi Р ЗНИР Отис СИТСЯ К ОблаС— ти металлургии, в частHocTII к высoKG г(рочнои тРплостсйкой стали для деформируюшРго инструмента (матрицы, выталкиватеп я. пуансоны, вставки и т.п.) И 3 «I(:Г : .НИЕ OтНОСИТС Я К МЕтаЛЛУР (ИИ р Ь Ч . n . ОСтн К ВЫС.ОКОПРОЧНОЙ ТРП стали цля деформирующе> о з iматри.цл выталкиватели, т с,ин:;Ii и т,п,), изготавли, одами механической обрабитки или i o»ячей цвастичс ской цефОРМаЦИИ. Пс ДВЕР aeWOJ О ХИМИКО-тЕРМИ-:сск-.й,"бработкс, например азотироя; мъ, llEJIi и;:>бретани» вЂ” повышение цикяч"<.,.. кс, в! «кос iи разрушения coiipo тявл-..иия †ер.1ехач.в(вской у. тялости и иикрс вРр,(с: Ii;:.oñJiå азс тироваО няя, л яс,,чнс с I < при 1 IOO С.

Для <".Нр .,еленик oliтимал ьно ГО co с г."оше, ия «отспов I г .ki гали проводи„„Я0„„1502653 Д 1 изготавливаемого методами механической обработки или горячей пластическ"й деформации, подвергаемого ХТО

{азотированию), и может быть использовано в металлургической и машиностроительной отраслях. Цель изобретРния — повышение циклической вязкости разрушения, сопротивления термомеханической усталости и микротвердосги после азотирования, пластичности

Ь и 1100 С ° Сталь дополнительно солержит никель, титан и алюминий при .ледующ " соотношении компонентов, мас.7.: углерод О, 35-0, 45; кремний

О, 80-1, 20; марганец О, 15-0, 40; хром

4, 50-5,50; вольфрам 1, 60-2, 20; вана — ф дий 0,60-0, 90; никель О, 40-0, 80; титан

0,04-0, 12; алюминий 0,20-0,40; железо — остальное, 2 табл, лось сравнение свойств предлагаемой стали и известной. Химический состав сталей опытных плавок приведен в табл,1.

Сталь может содержать примеси S u

P не более 0,03 мас ° 7 каждоф.

Термическую обработку проводили по следующему режиму: закалка при . о, о

11ОО С в масле, отпуск при 580 С

{выдержка 1,5 ч) и 540 С (выдержка

1,3 ч).

Теплостойкость азотированного слоя оценивали по твердости после дополнительного нагрева в течение 4 ч, теплостойкость матрицы — по температуре дополнительного нагрева> приводящего к снижению твердости до HRC 40, Формула изобретения

Т аблица 1

Содержание элементов, мас.7.

1 Г (1 11" 1"Т

Плавка

Cr W Ч Ni

С Si Mn

Известная сталь

1 00 О 25 5 00 1 90

Предлагаемая сталь

0,75

1 0,40 ост

3 0,35 0,80 0,15 4,50 1,60 0,60 0,40

3 О, 40 1, 00 О, 22 4, 86 1 86 О, 78 0,62

4 0,45 1,20 0,40 5 ° 50 2,20 0,90 0,80

0,20

0,3

0,40

0,04

0,08

0,12

Таблица 2

Плас- ТеплоЦиклическая вяэМикротверСопротивление сталей териомехвннчес кой усталости (глубина трещин в режиме 780 С при

1 =750 МПа

Предел прочности3>, МПа, при течпературе

Плив верость стойкость разрушения

-л

К,1, МПа, при тичность до разрушения при

l 100 С кость, С дость

И10ОО о

МПа

500 С

20 С

20 С 500 С

2000 цикл.

1000 цикл

Известная сталь

75 65 0 22

Предложенная сталь

84 76 О, l4

82 78 О, 15

80 74 0,17

0,25 50

I 840 1400

I 8 630 9500

0,17 48

0,20 50

0,21 52

22 630 10800

23 625 11400

24 630 11000

2 1830 1380

3 1844 1420

4 1844 14 I O

Составитель В.Брострем

Редактор В.Данко Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Заказ 5049/37 Тираж 576 Под пи с но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,!01

3,1502653

Результаты испытаний приведены в табл,2, Предложенная сталь по ряду свойств (пластичность в горячем состоянии, теппостойкость аэотированного слоя, повышенные термоциклическая усталость и циклическая вязкость в азотированном состоянии) превосходит известную, lp а по прочности и теплостойкости не уступает ей. Это позволяет повысить эксплуатационную стойкость изготовленного иэ предлагаемой стали инструмента. 15

Штамповая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольф- 20 рам, ванадий, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения циклической вязкости разрушения, сопротивления термомеханической усталости и микротвердости после аэотирования, пластичности при 1100 С е, она дополнительно содержит никель, титан, алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.й:

Углерод 0,35-0 45

Кремний О, 80-1, 20

Марганец О ° 15 0 40

Хром 4,50-5,50

Вольфрам 1,60-2, 20

Ванадий 0,60-0.90

Никель О, 40-0,,80

Титан О, 04-0, 12 фпоминий 0,20-0, 40

Железо Остальное