Инструментальная сталь

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗЬВРЕТЕ Н ИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

< >968095

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.08.80 (21) 2968570/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

С 22 С 38/52

Гесударетеенкме кемитет

СССР

Il0 46JI30 изобретений и открытий (53) УДК 669.14. .018.253-194 (088.8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень №39

Дата опубликования описания 28.10.82

" - 1

А. В. Ковальчук, Ю. М. Скрынченко, Л. А. Позняк, В Я. Капун, -, и А. А. Соловьев

1 (72) Авторы изобретения

1 т

Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (71) Заявитель (54) ИНСТРУМЕНТА,ЛЬНАЯ СТА,ЛЬ

Изобретение относится к металлургии, а именно к инструментальным сталям для холодного деформирования и может быть использована для изготовления тяжелонагруженных инструментов, эксплуатируемых в условиях повышенного абразивного воздействия материала заготовок и высоких удельных усилий.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является инструментальная сталь (1) состава, вес. %:

Углерод 1,25 — 1,4

Кремний До 0,5

Марганец До 0,4

Хром 3,7 — 4,2

Вольфрам 12,5 — 14,0

Ванадий 3,2 — 3,9

Молибден 0,5 — 1,0

Кобальт 5,0 — 6,0

Железо Остальное

Недостатками известной стали являются относительно низкие механические свойства и износостойкость.

Цель изобретения — повышение механических свойств, износостойкости и снижение разупрочнения при циклическом сжатии.

Указанная цель достигается тем, что инструментальная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, вольфрам, молибден, кобальт, ванадий, железо, дополнительно содержит никель и цернй при следующем соотношении компонентов, вес. %.

Углерод 1,20 — 1,4

Марганец 0,15 — 0,6

Кремний 0,15 — 2,0

Хром 3,5 — 4,5

Вольфрам 10,0 — 12,5

Молибден 0,1 — 1,0

Кобальт 2,0 — 5,0

Ванадий 2,5 — 3,5

Никель 1,0 — 3,0

Церий 0,01 — 0,08

Железо Остальное

При этом, сумма содержаний кобальта и двойного кремния 5 — 6.

Для изучения физико-механических свойств в открытой индукционной печи выплавлены опытные составы предлагаемой стали, разлиты в слитки массой 50 кг

968095

Таблица 1 мас.4

Пла вка

Содержание элементов, Ванадий Никель.1

Вольф- Молибден Кобальт рам

Углерод

Марганец Кремний Хром

0,15 3,5 10,0 0,1

1,25 4,12 11,5 0,6

2,0 4,5 12,5 1,0

0,26 4,18 13,5 0,68

5°, о

2 5

1,0

0,01

1,г0

0,15

3,0

3,55

0,45 г,1с

0,05

1,32

0,08 о,бо

3,5 г,с

3,0

1,40

5,49

4 (иэвестная) 3,95

0,22

1,35

П р и м е ч а н и е: Во всех составах содержание серы менее 0,022, фосфора менее 0,03. и прокованы на штанги (P 35 мм, степень укова 10).

Химический состав исследуемых плавок предлагаемой и известной сталей и соответствующие им свойства приведены в табл.

1, 2 и 3.

Как видно из табл. 2 и 3 предлагаемая сталь обладает более высокими механическими и технологическими свойствами, чем известная.

В исследованных плавках предлагаемой стали содержание кремния и кобальта ограничено следуюшим соотношением

Х(Со + 2Si) = 5 — 6. Уменьшение этой суммы приводит к уменьшению значений вторичной твердости, сопротивления смятию и усталостной повреждаемости. Увеличение этой суммы приводит к резкому снижению прочности при изгибе ударной вязкости и резкому ухудшению технологичности при металлургическом переделе.

968095 сЧ

Я

? с

Э

IS о о

1о (О о

Щ

Э

)

IОО, оО( о! о л о (z o (0 Î

s x

Щ

l2

Щ с с

S с

LQ

Ю о о

LA

СЧ

S х (2

Щ с с

О

I

1

1

I

1 з, «с с)О

1

1 Ю со (Ч

1

)s

Х (О

Iс о

IЩ м о о

L о

К

Z

Э

2 о

X

К

S с

S о сч

Я

S W

X o л 1

Z л с

fD (О) )s о

Z а о

IЩ

CL о

fQ с

1

1 О

1 - О

I СЧ

1

Ф о х о

Э г

S с х

Б

=т о т (о о (D

У

S с х

=т

Ф с о о с

О)

Щ

Q. л

Э с

Э

1(Э о

СЧ

fD

Z (Q

CL

Iо

I

I О

1 Ю

I СЧ с с

IЭ

X с

Э

Z г о а с

О)

Щ

Щ а х

Б

3 Х

С

Э X

3 о о

CL - О с

fC

S

Iо

Э

z ) х

Э

1О

CO м

С:)

CO м л

Э с

Э

1о

X

fC

Х

Z (D

IX; о. с о о

X о о

О)

S С

Э

Х

О)

Q.

7

1о

Iо

Щ

Ш о с

S

=т

z (D с

Ф

Iо

I

fD

С

I Э

I Q.

1

1

1

I 6;

I Щ

1 а ! (Q

CC

0ъ

Ф

fQ

f2

Iо

)s о

f2 о х

Щ

О)

Q. с

О) О

- О м о!

LI х!

v о

Щ

Iо о о о с

lQ

l2

Е

Z (D

:У о

Э

S х о

Э т

J) (о о х (I2 о

I о т х (2 о

С0

fD

1 о

1 S

I Х

I (О

1 л щ о ао

S (о о

Ф

СХ

Э

Q. о с

X )S

00 Z т (Q ь1 с

x o л S

2 (U о (Q

cC fQ

Ю

Ч:)

СЧ

I о

СЧ

I г о

CL

С: (о о

СЧ

Y

СО

Э

CL л

)S о

Iо о с

fQ (о

LA 0

01

1 о о

X

СЧ

Ф

Jl

z л с о

X с

S с

S о

1

Щ

CL (о о о s

CL lФ О

I- lQ

СЭ () (D

Щ сЧ а— с (Q О

Y сЧ

Щ сЧ со

Э

Z

Э с

Iо а с о () CC )S

T)

Z

Ф !

3 л

X о

Q. с о

Q. с

Zl

=г (9

Щ а

lQ (:)

X о

lФ

S

СГ

X л

Z с

Э

CC

) !

o )s

Э .а

m т

Щ .-! л

Iо()

O cC

CC Х

CL

Э (2 I1 СЧ

Щ "„-С(Хс)ОЕ о X

s s o а s

C I- Y

S S

1- (os m о аx-"о с о

I

1 ((X о

v

1 1 х (ч

m X

Э W

SIQ О а s 1 с (х

I !

1

I

1

1

I !

1 1 иi Xl

Ю 1 а о

СЧ СЧ ю ш

СЧ а о сЧ о о о а

Ч:) м\ м о о

СЧ м м о -з.

СЧ СЧ

1 I

СО СЧ л

СЧ

o o

О -4 м м

I 1 с) о

CO (ч м

LA

CO

0 0

1 I ().0 0 х

o o

>) о о

l- 0

О LA сЧ м

1

1

1 !

1

1

I

1

I

I !

I

I

I

I

I

I

I

1

I

1

1 !

1

1

I

I (I

l !

1

I

I

I

1

1

1

I

I !

I

1

1 ! !

1

1

I

1 (1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

I

1

1 !

I

S

2 S о х л

fQ

CL Z (Q о .сС (Q

СО

S х о

О) Ф

l- S (U IY

36 о.

X л

Я

Щ а (о:

m 1Х о с а

S Щ

s x

Э

О) C

Q. S

L 1Щ

X S о л о а

Ф х

s c

m o

So сС м) м

S CO

Q. л с л щ

I- 1о о о

Y I

) о с

1- Щ о s о а о Ф о 1z m щ X

fC Б щ X

Х Ql л (U

W m (D л I- I(Q

O 1Q о m

r а

1- !Q

О О

968095

LA

СО

E о о ! х л х

tg

Е

М

X: (T.

E о

»Я

И

IО»

O.

LA ю о

CO a о д ю м

LA чЪ

Ю

Ш

Ю (П

LA л

X о

lA О

CV lA

lA О л л

LA =1

I х а о сл м л (о о

У

Я (Ц

LA 0 (.ГЪ л

LA о и

LA О л а

Л (Ю (Х ( о

<Ц (I!

O.

III а л

О LA со (Ч о в л

lA CC» о

CA

LA л

»

X (Q (II

Z у

О»

Ю

Y о о (Ч (Ч а с

-ф ИЪ

Ю 0

CV о л (.Г\ о с о

:г

О О

Ю л (Ч

1 1

I 1

I 1

1 О 1 о

1 r4 1

1 — 1

1 1

1 1

1 1

1 I

1 1

1 1

1 1

1 1

1 I

1 I

1 !

1 I о (LA 1 с 1

1 1 I

1 1

1 1

I 1

I 1

I 1 (I I

I 1

1 I

1 I

1 1

1 О 1 о

1 — I

1 — 1

1 1

1 I

1 — — -(1

1 I

I I

I I

I О 1

I lA 1 (О 1

1 - 1 I 1 о о

° I 1

)5 1 I

1 I

r 1 !

III О о л (,О с о

Z 1 1

1 1 (0

CL 1 1

О» I 1

1- I 1 (0 1 1

CL I Oi I (0 1 (.(1 I (: 1 0 !

1 1

Ф 1! — 1 !

I I

1 1

Ч!

1 !

I 1

1 1

I I

1 O 1

I Ю I

1 0 1

I 1

1 1

1 I

1 1

I 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 О 1

1 (.(1

1 СО 1

1 1

1 1

I 1

I !

I

I

1

1 !

1

1

I

1

1

1 (I

I

1

I

1

1

1

1

1

1

1

1

I

1

I

I

1

1

1

1

1

1 ( (1

I

1

1

1

1

I

I

1

I

1

l

1

1

1

1

1

I !

Г 1

1

1 1

Ш 1 (((1

С C(I

С: У 1

О (Л CO л л (ч о

О LA О

Ф Ф л

Г \ (4

О СО CO л

Г Ъ 4 (с— о о 0 л м

LA 00 LA

CV CV

lA lA C4 л л (Ч CV

1! -

moo:

М .Z e (II

m z

LA (.(\ LA

Ln Ю LA л

М Cn <(о в сО (УЪ о o л л

«((LA O O

cn m o с(((ел в о в л л л

- 2 (Ч

1 (» о к

I»» Ф (О м!-бах

968095

I

1

1

t1

1 !

1 !

I

I !

t

1

I

1

1

1

1 !

1

1 о л о л м <(м

С» LA В

LA >11 с

> ) (0)

z

0)

X ( о с о а

С:

>5; о и о

i(t

Ш м о О

C> LA м м о ю О (. о (S с

v л

S ,У ((I

Щ ( с

Ф

C> LA LA л з. а

LA Ю» LA л

СО

> о

z о

Б

=т

У

»>

СЕ

S (1

1

1 Ю

1 LA

I O

1

I

1

I о о

1 C> I ! л

I 1

1 1

I I (. 1

1 1

I 1 (I

I 1

1 I ! Ю I ! LA I

1 О 1 (1

O LA

=» (л (лл (л л

LA (М с ()S

О

It».

У

Iо с (; °

0(Qi (- (S Щ (z

О 0(S Л:

7 Щ

Л с(,о

Ш

СО

LA (М о в

СО О1

С4 -4

0 (л Е (Q> Щ

Б 0) с .

О Щ

S Z (0 с с

0)

OXO

0) S

Z 0(0i S

Z Z

S 0) М

СС»>

» v о ( о (S с ю о о. л ч (лл

Щ

Ф (о

>: о о

0) 0) о о

z z л л с с

0(0>

I- (S S

v v о о

Z Z

I- Iо с>

Q) 0i (П (0 л л а а

Л t>t

Щ Щ а а

LA

С»

LA О о

С> (:> О

О

0)

4: (D

I2

S а с:

l

1

Ю

Ю I с(1

1

I — — 1

I

I

I

I

O 1

LA I

СО 1

1

1

1

1

S S а а с с

S S

Iо и

О 0(z

У»>

0 У а 0( с

LA л

OO

С» (-.

0) О)

СС c(0((L> а а с с

LA (лл л — — 4(I

1 1

1 Ф

1 t(( (. Щ (= У (1

I

I

I

1

1

1

l (I

1

I (1

1

1 .1

I ( (l

l о о

1 л

I >

1 S

1 Z

I Щ

1 л с

v (S

I Щ

1 Q.

1»>

1 I1 Щ а

1 0(1 (1 Л.

1 Qt (1

1

I (l

I

1

Ю I

Ю 1 с (1 1

1

I

I

Ю I

LA 1 т — 1

> — 1

1

I

1

1

I

1

Ю l о 1

I т

> ! ! (1

1

1

1

1

I

I

1

1

I (:>

Ю л> с 4

Т

X Е

Е о

v v o

I (Х Y

1 (m v (t; м д- Е 0! Щ

Ф Х о а о (. О О л о а О О

0 \ Ю (Ч О

LA C> LA (л м (л ю

СО СО лл

LA LA LA

r ц Ш И\ LA

СО СО ,С:> LA а

LA Ю С» со О

;.» с» ю (. r;>

Ю LA LA ю л.

o LA c> О О

Д

Ю LA С(iО iО LA в о о

LA 1О

С4

0 о а о О О LA

LA O LA

LA 40

С>

- ц

I О (L

Щ Q Щ

en < S(0Z

I

l

1

1

1

1 (1

I (I

I

1

1

I

1

I

1

1

1

1

I

I

1 (I

1

1

1

1

t (t

I (l.

l !

I

1

1

1

1

1

1 ! !

I

1

1

1

1

1

1

I

1

I !

I

1

I

1

1

I

I

I 968095

1г

Формула изобретения

Составитель В. Брострем

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 7263/41 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПГ1П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Инструментальная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, вольфрам молибден, кобальт, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических .свойств, износостойкости и снижения разупрочнения при циклическом сжатии, она дополнительно содержит никель и церий при следующем соотношении компонентов, вес. О/0..

Углерод 1,2 в 1,4

Марганец 0,15 — 0,6

Кремний 0,15 — 2,0

Хром 3,5 — 4,5

Вольфрам 10 — 12,5

Молибден 0,1 — 1,0

Кобальт 2,0 — 5,0

Ванадий 2,5 — 3,5

Никель 1,0 — 3,0

Церий 0,01 — 0,08

Железо Остальное

2. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что сумма содержаний кобальта и двойного кремния 5 — 6.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ. 19265-73.