Штамповая сталь

 

670632

Союз Советских

Социалистических

Республик

О-ll И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3 а я,вле но 17.02.77 (21) 2453876. 22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) П р и ор,итет— (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М. Кл

С 22С 38. 50 (53) УДК 669 15 74 782 26 27 28 292 24 295 296 293 71-194 (088.8) Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретен|ия Э. Ш. Суходрев, Е. И. Бельский и Е. И. Понкратин (71) Заявитель Физико-технический институт АН Белорусской ССР (54) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к области изыскания высокопрочных теп locTOHKHx инструме нтальных сталей для .изготовления штамповых инструментов, подвергаемых химико-термической обработке, .предназначенных для деформирования металлов и сплавов,в горячем состоянии, и может быть использовано в металлургической и металлообрабатывающей промышленности, например, для вставок штампов, выталкивателсй, матриц для горячего прессования и т. д.

Известна штамповая сталь, содержащая, вес. %:

Yiлерод 0,35 — 0,45

Марганец 0,20 — 0,50 кремний 0,40 — 0,80

Хром 2,80 — 3,50

Вольфрам 1,50 — 3,00

Молибден 0,50 — 0,70

Ванадий 0,85 — 1,00

Титан 0,10 — 0,30

Железо Остальное (1)

Эта сталь имеет .невысокуlo ударную ,вязкость и .недостаточную технологическую пластичность.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущностями,и достигаемому эффекту является штамповая сталь, содержащая вес о о.

Углерод 0,36 — 0,42

Крем,ний 0,40 — 0,80

Марганец 0,15- — 0,40

Хром 2,2-2,7

5 Вольфрам 3,5 — 4,5

Никель 0,6 — 1,2

Цирконий 0,05 — -0,12

Ниобий 0,05 — 0,12

Титан 0,08 — 0,15

Алюминий 0,4 — 0,8

Молибден 0,8 — 1,5

Ва|надий 0,3- — 0,8

Железо Остальное (2)

Недостатком известной стали является низкая технологическая пластичносгь.

Целью изобретения является повышение технологической пластичности ста.ти.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, никель, тита н, цирконий, ниобий, алюминий и железо, содержит компоненты в следующем соотношении, вес. Оо:

Углерод 0,36 — 0,42

2з Марганец 0,2- — 0,5

Кремний 0,4 — 0,8

Хром 2,0-2,8

Вольфрам 1,6 — 2,6

Молибден 1,0- 1,6

Ванадий 0.4-1.0

670632

0,4 — 1,2

0,08 — 0,12

0,06 — -0,12

0,06 — 0,12

0,2 — 0,6

Остальное

Никель

Тита и

Цирконий

Ниобий

Лл1омин ий железо

Таблица !

Ж Мо

Al S

Сг

7г

Остальное

)) Ф

i1.,6О

2 012

1,80

2,„60

2„49 ояп

2 0IO

2,46

0.08

О,О9

0,1 2

0.0 8

0,.2О О,,ÎI3i2

0,56 0,.0!3!4

0,511 О„ОНО 0,60 0,08ll i

0,12

О, 1)1 .О:,11

О О 6

1,00

0.73

0„59

0,40

1,08 ,1 оо .З 1„60

0Ä80

0.08

0,08

0,06

0.12

О 25i и .24

ОЯО

0,29

0„4О

1„20

0„70

0,77

0,39

0,42

0,|38

0,3 7

0.4 5

n,80

0.56 0Ä40

0,,03!!

О,0!40

0,013l2

0,029

Таблица 4

40 Теяпе ратура испытания, С

Таблица

Состг,в. №

1100 18

16

22

22

21

4 5

2!26

236

247

2НО

33Π— 271 о5

Таблица 3

Твердость новерхностн после от пуска нри

6i4IO C 4 ч, НЪ

Твердость поверхтгости висле азотирования npg

5l6iP С-„И г

Состав, №

1140 — 1,2 6 о lill3O — Il280

il Il i30i — ! КО ,1 1 "l0 — 112 95

1180 — 1 260

il 1ОΠ— )И80

1Ю80 — 119О

10 60 18О !О 5 — Ф! 9{0

1095 — 1240!

-3

4 о

В качестве примесей сталь может содержать серу и фосфор не более 0,04 вес. % каждого. Сумма рное содержание вольфрама и молибдена должно быть не более

3,5 вес. %, что создает наилучшие условия образо вания нитридов титBIHB, циркония, ниобия, алюминия. Цирконий и ниобий взаимозаменяемы, и общее их содержание не превышает 0,2 вес. %. Содержание тита на, цирко ния,:ниобия и алюминия должно соответствовать следующему соотношению ком:поненто,в, вес. %:

Механические свойства предлагаемых (¹¹ 1 — 4) и известной (¹ 5) сталей после отжига, ковки .и окончательной термообработки ло режи му: закалка от темпсратуры 1170 С в масло; двукратный отпуск п р и температурах 600 и 560 С с выдержкой по 1,5 ч при каждой температуре при ведены в табл. 2.

Предел прочности на изгиб, кгс/мм

Поверхностная твердость, теплостойкость образцов, азотн рова нных по режиму:

560 С вЂ” 12 ч, степень диссоциации аммиака 45 — 55%, 2 ч диазотирова ние при 540 С, приведены в табл. 3.

4 титан + цирконий + .ниобий 1,0, алюминий что позволяет иметь в слое большее кочичество нитри дов алюминия.

5 Та кое содержание легир|ующих элементов в предлагае1мой стали обеспечивает высоку ю технологическую пластичность и ударную вязкость, позволяет получи гь наиболее благо приятный комплекс свойств

10 диффузионных слоев на штамповом инструменте, а также использо вать ее для некоторых видов ре|жущего инструмента, получаемого выда вллванием с последующей химико-термической ооработкой.

15 Стали выплавляют в основной индукционной печи по общепринятой тех1нологи и с использова ние м широко применяемых шихтовых материалов.

Химический состав предлагаемых ста20 лей приведен в та бл. 1.

В табл. 4 представлена технологическая пластичяость исследова н ных сталей, опре85 деляемая в жестких условиях разрушения образцо|в АрН закручивании.

Предлагаемая

Известная сталь

Количество оборотов при закручивании образцов О 5 мм до разрушения

50 KBiK видно из представленных да|нных, технологическая пластичность предлагаемой стали значительно выше, чем у .извести,ой.

Это особенно важно при пониженных

g5 тем пврату рах нагрева, что позволяет получать инстр!умент,из предлагаемой,стали методами об работки металлов давлением, например выда вли ва нивм. При этом достигается высо кое качество получаемого инстру6р мента без глубокого обезугле роженного слоя и окали|ны.

Ф о р м у л а:и з î о р е т е н и я

IIITBIMIII0lBBH сталь, содержащая углерод, 65 марганец, кремний, хром, вольфрам, молпб670632

0,08 — 0,12

0,06 — 0,12

0,06 — 0,12

0,2 — О,б

Остальное

Тита,н

Цирконий

Ниобий

Алюминий железо

Составитель С. Деркачева

Техред А. Камышникова

Корректор А. Галахова

Редактор 3. Ходакова

Подписное

Изд, ¹ 402 Тира>к 727

НПО «Поиск > Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушсеая наб, д 4/5

Заказ 4169

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома ден, ванадий, никель, титан, цирконий, ниобий, алюминий и железо, от,шиающаяся тем, что, с целью повышения технологической пластич.ности, она содержит компоненты в следующем соотношении, вес. lo.

Углерод 0,36 — 0,42

Марга нец 0,2 — 0,5

Кремний 0,4 — 0,8

Хром 2,0 — 2,8

Вольфрам 1,6 — 2,6

Молибде-» 1,0 — 1,6

Ванадий ОА — 1,0

Никель 0,4 — 1,2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10 ¹ 387023. кл. С 22С, 38/28, 1973.

2. Заявка ¹ 2446690, кл. С 22С 38 50, 29.01.77, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.