Инструментальная сталь
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сталей, и может быть использовано для изготовления литого инструмента холодного деформирования. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,65-0,75; кремний 1,0-1,3; марганец 0,5-1,0; хром 4,0-4,5; молибден 2,0-2,5; ванадий 1,0-1,5; алюминий 0,05-0,1; медь 1,0-1,5; цирконий 0,1-0,2; магний 0,03-0,05; церий 0,05-0,1; бор 0,07-0,15; никель 0,8-1,2; азот 0,05-0,1; железо - остальное. Технический результат - повышение твердости и износостойкости стали. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сталей, которое может быть использовано для изготовления литого инструмента холодного деформирования.
Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,1-1,1; кремний 0,1-1,5; марганец 0,2-1,0; хром ≤ 1,0; молибден ≤ 0,5; ванадий ≤ 0,4; алюминий ≤ 0,05; медь ≤ 1,0; цирконий ≤ 0,1; магний ≤ 0,01; церий ≤ 0,1; бор ≤ 0,005; никель ≤ 2,0; азот ≤ 0,006; железо - остальное [1].
Задача изобретения состоит в повышении твердости и износостойкости стали.
Технический результат достигается тем, что в состав инструментальной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, алюминий, медь, цирконий, магний, церий, бор, никель, азот, железо, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,65-0,75; кремний 1,0-1,3; марганец 0,5-1,0; хром 4,0-4,5; молибден 2,0-2,5; ванадий 1,0-1,5; алюминий 0,05-0,1; медь 1,0-1,5; цирконий 0,1-0,2; магний 0,03-0,05; церий 0,05-0,1; бор 0,07-0,15; никель 0,8-1,2; азот 0,05-0,1; железо - остальное.
В таблице приведены составы инструментальной стали.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,65 | 0,7 | 0,75 |
| Кремний | 1,3 | 1,15 | 1,0 |
| Марганец | 1,0 | 0,8 | 0,5 |
| Хром | 4,5 | 4,3 | 4,0 |
| Молибден | 2,0 | 2,3 | 2,5 |
| Ванадий | 1,5 | 1,3 | 1,0 |
| Алюминий | 0,05 | 0,07 | 0,1 |
| Медь | 1,0 | 1,3 | 1,5 |
| Цирконий | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| Магний | 0,05 | 0,04 | 0,03 |
| Церий | 0,05 | 0,07 | 0,1 |
| Бор | 0,15 | 0,11 | 0,07 |
| Никель | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| Азот | 0,05 | 0,07 | 0,1 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Твердость, HRC | остальное | остальное | остальное |
| Износ, отн. ед. | ˜0,9 | ˜0,9 | ˜0,9 |
| Примечание: за 1 отн. ед. условно принят износ при сухом трении известной стали [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48). |
Повышение твердости и износостойкости стали достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в ее состав. Хром и бор стабилизируют карбиды, уменьшают транскристаллизацию. Молибден, медь и никель улучшают металлическую основу сплава. Церий и магний выполняют функцию раскислителей. В химически связанном состоянии с алюминием и ванадием, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим механические свойства стали. Цирконий придает структуре стали мелкозернистость, упрочняет границы зерен.
Сталь может быть выполнена электродуговым основным способом. Основной исходный материал для выплавки стали - стальной лом.
Термическая обработка стали включает нагрев до температуры 110-1150°С и закалку в воде.
Источник информации
1. JP 2000-119805, C22C 38/54, 2000.
Инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, алюминий, медь, цирконий, магний, церий, бор, никель, азот и железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:
| углерод | 0,65-0,75 |
| кремний | 1,0-1,3 |
| марганец | 0,5-1,0 |
| хром | 4,0-4,5 |
| молибден | 2,0-2,5 |
| ванадий | 1,0-1,5 |
| алюминий | 0,05-0,1 |
| медь | 1,0-1,5 |
| цирконий | 0,1-0,2 |
| магний | 0,03-0,05 |
| церий | 0,05-0,1 |
| бор | 0,07-0,15 |
| никель | 0,8-1,2 |
| азот | 0,05-0,1 |
| железо | остальное |
