Сплав для изготовления штампового инструмента

Изобретение относится к области металлургии. Сплав для изготовления штампового инструмента содержит, мас.%: молибден 10,0-15,0, железо 5,0-10,0, марганец 5,0-10,0, медь 1,0-2,0, хром 5,0-10,0, ниобий 1,0-2,0, алюминий 0,1-0,2, магний 0,01-0,02, титан 0,1-0,2, цирконий 0,1-0,2, бор 0,6-0,8, углерод 1,8-2,2, германий 0,001-0,003, никель - остальное. Изобретение направлено на повышение износостойкости сплава. 1 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов, используемых для изготовления штампового инструмента для полимеров.

Известен сплав, содержащий, мас.%: молибден 6,0-24,0; железо 0,01-61,0; марганец 0,0001-3,0; медь 0,1-4,0; хром 15,0-35,0; ниобий 0,1-1,0; алюминия 0,01-0,8; магний 0,001-0,3; титан 0,05-0,8; цирконий 0,001-0,1; бор 0,001-0,1; углерод 0,001-0,1; тантал 1,1-8,0; кремний 0,0001-0,3; азот 0,0001-0,1; никель - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение износостойкости сплава.

Технический результат достигается тем, что сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, титан, цирконий, бор, углерод и никель, содержит германий при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 10,0-15,0; железо 5,0-10,0; марганец 5,0-10,0; медь 1,0-2,0; хром 5,0-10,0; ниобий 1,0-2,0; алюминий 0,1-0,2; магний 0,01-0,02; титан 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; бор 0,6-0,8; углерод 1,8-2,2; германий 0,001-0,003; никель - остальное.

В таблице приведены составы сплава для изготовления штампового инструмента.

Таблица
Компоненты	Содержание, мас.% в составах
1	2	3
Молибден	10,0	12,5	15,0
Марганец	5,0	7,0	10,0
Железо	10,0	7,0	5,0
Медь	1,0	1,5	2,0
Хром	10,0	7,0	5,0
Ниобий	2,0	1,5	1,0
Алюминий	0,1	0,15	0,2
Цирконий	0,1	0,15	0,2
Бор	0,6	07	0,8
Углерод	2,2	2,0	1,8
Германий	0,001	0,002	0,003
Никель	остальное	остальное	остальное
Износ, %	˜90	˜90	˜90
Примечание: за 100% принят износ сплава [1] при давлении до 10 МПа, скорости до 5 м/с, температуре 250°С; контртело сталь Г65.

В составе сплава компоненты проявляют себя следующим образом. Железо упрочняет твердый раствор за счет образования фаз типа TiFe₂, MoFe₂, NbFe₂. Хром изменяет энергию связи атомов в кристаллической решетке. Кроме образования упрочняющей Ni₃Al фазы, возможно выделение карбидов хрома типа Cr₇С₃, Cr₂₃C₆, карбидов титана типа TiC. Медь и марганец способствуют дисперсионному твердению сплава, увеличивают сопротивление сплава пластическим деформациям. Германий способствует однородности структуры сплава. Бор образует боридные фазы различного состава: Cr₅B₃, Cr₂B, Mo₄В₃, Cr₄В₃, Ni₄B₃, Мо₅В₄, Cr₅B₄, Ni₅B₄, замедляет диффузионные процессы по границам зерен. Магний благоприятно влияет на состояние границ зерен, цирконий упрочняет их.

Сплав подлежит термообработке: закалка с 1190 +10°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе, повторный нагрев под закалку до 1050 +10°С, выдержка 4 часа, охлаждение на воздухе, старение при 800 +10°С, выдержка 16 часов, охлаждение на воздухе.

Источники информации

1. JP 08-003670 С22С 19/05, 1996.

Сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, титан, цирконий, бор, углерод, никель, отличающийся тем, что он содержит германий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

молибден	10,0-15,0
железо	5,0-10,0
марганец	5,0-10,0
медь	1,0-2,0
хром	5,0-10,0
ниобий	1,0-2,0
алюминий	0,1-0,2
магний	0,01-0,02
титан	0,1-0,2
цирконий	0,1-0,2
бор	0,6-0,8
углерод	1,8-2,2
германий	0,001-0,003
никель	остальное