Сталь

 

Г .: 1 .;- p %Э г

О ll И С А Н И Е ()66 7609

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советсимх

Социалист ммеских

Республики

К АВТОВСХОМУ СВИДИТВЛЬС7ВУ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено13.10.77 (21) 2535727/22-02 (511 А1. Кл.

С 22 С 38/50 с присоединением заявки №

Гаща ктввнхый хвммтвт

СССР а авлам хзвбрвтвихй х втхрытхй (23) Приоритет (53) УДК669.15 74 782 2 6 2 92 28 292 24 295 296 293 71-1 94

088.8

Опубликовано15.06.79.бюллетень №22

Дата опубликования описания 18.06.79 (72) Авторы, изобретения

E. И. Понкратин и Э. Ш. Суходрев

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

0,36-0,42

0,2 0,5

0,4-0,8

2,0-2,8

1,62,6

1,0-1,6

0,41,0

0,4-1, 2

Изобретение относится к металлургии, а именно к высокопрочным теплостойким инструментальным сталям, применяемым для изготовления штамповых инструментов, подвергаемых химико термической обработке и предназначенных для деформирования металлов и сплавов в горячем состоянии; оно может быть использовано s металлургической и металлообраба-. тывающей промышленности, например для вставок штампов, вытлкивателей, матриц для горячего прессования и т. д.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержащая, вес.%:

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Вольфрам

Молибден

Ванадий

Никель

Титан 0,08-0,12

Цирконий 0,06-0,12

Ниобий 0,06-0,12

Алюминий 0,2 -0,6

Железо Остальное

Эта сталь обладает высокой технологической пластичностью, что позволяет получать пластическим формообразованием инст руме нт с поверхностью, имеюще Й сложный профиль, и обеспечивает хорошие тО результаты в условиях малых и средних нагрузок на штамповый и прессовый инструмент. в процессе эксплуатации. При повышенных нагрузках, например пресго ванин с большими обжатиями, запаса прочности указанной стали недостаточно, и около 25% инструментов, например матриц для горячего прессования стали, выходит из строя в процессе эксплуатации вследствие поломок. Кроме того, иэ-эа недостаточной теплостойкости ста ли в определенных условиях температурно силового Воздействия происходит про давливание диффузионного слоя инструмента.

17(Г)9

20 стал и, Вес,4

1 0,36 0,40 1,27 2,37 1,80 3,00 0,40 0,60 0,30 0,08 0,08

0,57 Остальное

l 20 1,20 030 006 0,12

0,80

0,42 0,80 1,85 2,80 2,60 2,99

3 0,36 0,44 0,85 2,00 1,78 1,70 0,93 1,07 0,27 0,08 0,06 0,72

4 0,37 0,72 1,64 2,24 1,60 2,75 0,47 0,61 0,15 0,12 0,08

0,20Д5

Плавка Твердость после нагэ о № Iрева при 670 С, 2 ч

Табл ица 2

Относитель ное уд

Пред проч ност

Плавка, №

43 гь лине

l ние 6

% растя женин

$0 м/

3

10 3,5

14 4,1

3 9

1 (),5 4,0

3 185

4 186 (is

ИВ11ьк> H:.Обретения ssn. sss ".Ts"..ss НОВ llulние прочности и т1 плсх ToAKocти стали для изготовления инс трумент» горячс.й обрибоки металлов и:1влением, получаемо!"О пластической цефо1 1м!,1цис1й и под верггемого азотированию нри сохранении Высокой технологической пл tcTH÷ности с тал и.

Пель до<:тигается тем, что сталь, содержасцая углерод, марганец, кремний, хром, вольфраМ, молибден, ванадий, ни-. кель, титан, цирконий, ниобий, алюминий и железо, содержит эти компоненты в следующем "îîòíîøåíèè, вес,%:

Углерод 0,36-0,42

Марганец 0,40-0, 80

Кремний 0,85-1,85

Хром 2,0 -2,8

Вольфрам, 1,6-2,6

Молибден 1, 7-3,0

Вана дий 0,4-1,2

Никель 0,6-1,2

Механические свойства после отжига, ковки и окончательной термообработки по режиму: 1. Закалка с температуры

1150-1170 С в масло; нагрев из расчета 40 - 50 с на 1 мм сечения.

2. Лвукратный ог-пуск при температурах

620-640 С и 560 580 С с выдержксй цо 2 ч при каждой температуре приведе" ны в табл. 2.

4 1 итак 0,15-0,30

Цирконий (),О(.) -О,) 2

Ниобий O„0h-0, 1 2

Ал ю ми н 11й 0,2-0,8

Л(елс1зо ОС T SS Л Ь110Е

Такое содержание легирую(цих элементов стали обеспечивает высоку1о прочность и теплостойкость стали в сочетании с высокой технологической плас TH s10 ностыо и теплостойкостью азотированных слоев. Увеличение прочности;(остигается, В основном, повьппением содержания молибдена, а повышение теплостойкости обеспечивается повышением содержания

15 в стали кремния, элемента, способствующего повышению отпускоустойчивости стали, Сталь BbsIUIBÂÏß(OT В ОснОВнОй индукционной печи по общепринятой технологии.

Химический состав опытных плавок при приведен в табл. 1. твалии

В то же время показатели известной стали следующие: Gg 158 кгс/см; Ч 34%) а. (1 11%; ASS 3,3 кгс м /см

Теплостойкость определяют после наго рева до 670 С и выдержки в течение

2 ч. Результаты опьпов приведены в табл. 3.

Таблица 3

В то же время твердсн=ть известной ста

55 о ли после нагрева до 670 С и выдержки в течение 2 ч не превьппает 41 НИС .

Методом пластической деформации из-, готовляют матрицы для горячего прессо-l

Вания стальн11х профилей с коеффиниентом Вытяжки 1 4, котоf ые испытывают

В проиэвОдстВенних условиях. В реэуль» тате испытаний было установлено, что при использовании предлагаемой стали исключается выход иэ строя матриц вследствие поломок по сравнению с матрицами иэ известной стали.

10 формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, х ром. вольфрам, молибден, ва надий, никель, титан, цирконий, ниобий, алюминий и железо, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения

0,36-0,42

0,40-0,80

0,85«1,85

2,00-2, 80

1,60-2,60

1, 70-3,00

0,40-1,20

0,60-1,20

0,15-0,30

0,06-0,12

0,06-0,12

0,20-0,80

Остальное про1н<.ти и теплостойкости, îíà содержит компоненты В следующем соотношении, вес.%:

Углер д

Марганец

Кремний

Хром

Вольфрам

Молибден

Вана дий

Никель

Титан

Цирконий Ниобий

Ллюминий

ЖЕЛЕ ЭО Составитель С. Деркачева

Редактор Н. Корченко Техред M. Келемеш Корректор О. Билак

Заказ 3391/24 Тираж 726 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4