Инстументальная сталь

 

111! 584056

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.07,76 (21) 2390544/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень ¹ 46 (45) Дата опубликования описания 10.03.78 (51) М. Кл. С 22С 38/50

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 669.14.018.258 (088.8) ао делам изобретений

H открыий (72) Авторы изобретения Э. Ш. Суходрев, Е. И. Понкратин, Д. А. Адамова и В. А. Янов (71) Заявители Физико-технический институт АН Белорусской ССР и Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН Белорусской ССР (54) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ

0,1 — 0,2

3 — 5

1 — 20

2 — 10

1 — 3

0,02 — 2

0,015 — 0,3

0,02 — 2

0,05 — 2

0,01 — 0,05

0,005 — 0,01

Остальное (2) Изобретение относится к области изыскания высокопрочHûõ теплостойких инструментальных сталей, предназначенных для инструментов, изготавливаемых пластической деформацией с последующим диффузионным упрочнснием (цемснтацисй, азотированием) .

Известные стали Р6М5, Р12, применяемые для этих целей, имеют относительно низкую технологическую пластичность, вследствие чего получение из них сложных инструментов посредством пластической деформации затруднено (1).

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является инструментальная сталь, подвергаемая цементации, следующего состава, вес. %:

Углерод

Хром

Вольфрам

Молибден

Ванадий

Цирконий

Сера

Титан

Ниобий

Бор

Лантаноиды

Железо

Низкие твердость и прочность сердцевины инструментов, изготовляемых нз указанной стали, нс позволяют применять ес для изготовлсш1я деформирующего инструмента.

5 Целью изобретения является повышение технологической пластичности и ударной вязкости стали при высоком уровне прочности, теплостойкостп и износостойкости азотированного или цементированного слоя, Это достига10 стся дополнительным лсгированием стали алюминием и никелем при следующем соотношснии компонентов, все. о1О:

Углерод 0,36 — 0,42

Кремний 0,4 — 0,8

15 Марганец 0,2 — 0,5

Хром 3 — 3,6

Никель 0,4 — 1

Вольфрам 3 — 3,6

Молибден 3,5 — 5

20 Ванадий 0,8 — 1,6

Титан 0,06 — 0,16

Цирконий 0,06 — 0,12

Ниобий 0,06 — 0,12

Алюминий 0,2 — 0,6

25 Nелезо Остальное

Если инструмент подвергается цементации, отношение содержания алюминия к содержанию углерода меньше. единицы, а суммарноI о содержания ТНТ3113, IIир1 ония и ниобня

30 содсржаншо алюминия большс единицы. При

584056

Таблица 1

Содержание элементов, вес. у, Плавка, Nb А1 Ni

Z1

Т1

W Mo

Mn Cr

¹

0,07 0,20 0,40

0,12 0,60 1,00

0,06 0,56 0,57

0,08 0,50 0,69

0,87 0,08

0,80 0,08

0,94 0,06

1,60 0,16

Остальное

То же

0,06

0,20 3,48 3,51 3,50

0,44 3,60 3,60 5,00

0,50 3,36 3,40 4,89

0,47 3,0 3,00 4,50

0,36 0,40

0,38 0,57

0,38 0,71

0,42 0,80

0,12

0,11

0,08

Таблица 2

Пластичность при 1100 С, п об

Предел прочности на изгиб, к г/мм

Ударная вязкость, кгм/см

Плавка, 5,6

6,0

6,8

7,0

19

18

28

10 — 12

272

247

240

2

4

Сталь (2) Таблица 3

Азотироваиие

Цемеитация,,о и -(Х

6э 3»

=х

m o

o u

1» vî о д 0О оо

vO@ о а а

+v

+o

1 zv, х

>с о а

О R) о оХИ î

vo

v оя

СС> а

Яо о а.

1 и к

O è - Ы о Х о v

М

Р o

v О

О 60"

Ц vO

@ow а

1»

c6 )

o + о - о"

0 QU

Ц <о,.ы

<О"

М (б

1080 †11

1090 †11

1070 †11

1080 †11

1180 †12

1180 †12

1140 †12

1160 †12

61 — 62

61 — 62

61 — 63

61 — 62

59

59

Изд, ¹ 1004

Заказ 2716/2

Подписное

Тираж 778

НПО

Типография, пр. Сапунова, 2 азотировании эти отношения меняются на противоположные.

Для получения необходимых свойств инструменты, изготовляемые методом пластической деформации и применяемые для теплой обработки металлов давлением, подвергают: цементации при 980 — 1050 С в течение

8ч; закалке от 1180 С в масле; отпуску при 640 С (1,5 ч) и при 600 С (1,5 ч).

Стойкость матриц, получаемых таким методом и подвергаемых упрочнению по указанным режимам, при теплой калибровке сложных фасонных профилей 160 — 200 м калиброванного профиля; стойкость матриц из стали Р6М5 80 — 90 м.

Инструменты, изготовляемые методом пластической деформации для горячей обработки металлов давлением, подвергают: закалке от 1180 С в масле; отпуску при 640 С (1,5 ч) и при 600 С (1,5 ч); азотированию прп 580 С (8 ч степень

5 диссоциации 45 — 55% ) .

Стойкость матриц при горячем прессовании сложных профилей 60 — 80 м отпрессованного профиля; стойкость аналогичных азотированных матриц из стали Р6М5 30 — 50 м

10 отпрессованного профиля.

Матрицы, изготовляемые из известного матричного сплава с последующей цементацией, теряют размерную стойкость после

20 — 25 м отпрессованного профиля.

Химический состав плавок описываемой стали приведен в табл. 1. Свойства плавок предлагаемой и известной (2) сталей приведены в табл. 2. Свойства описываемой ста20 ли после цементации и азотирования приведены в табл. 3.

Формула изобретения

Инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, ванадий, цирконий, ниобий, титан, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологической пластичности и ударной вязкости при высоком уровне прочности, теплостойкосч и и износостойкости азотированного или цементированного слоя, она дополнительно содержит алюминий и никель при следующем соотношении компонентов, вес, %:

0,36 — 0,42

Кремний 0,4 — 0,8

Марганец 0,2 — 0,5

Хром 3 — 3,6

Никель 0,4 — 1

3 — 3,6

Молибден 3,5 — 5

Ванадий 0,8 — 1,6

Титан 0,06 — 0,16

Цирконий 0,06 — 0,12

Ниобий 0,06 — 0„12

Алюминий 0,2--0,6 ,железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 19265-73.

2. Авторское свидетельство № 378511, кл.

С 22 С 38/54, 1971.