Штамповая сталь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН вдо а с ИСАНИ ОБРЕТЕ АВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) ШТАМПОВАЯ СТАЛБ, содержащаяуглерод, кремний, марганец, хром,молибден, ванжелезо, о т лчто, с цельюти и износосткомплекса мехсодержит компотношении, весУглеродКремнийМарганецХромМолибденВанадийТитанНикельЖелезо дий, титан, никель и и ч а ю щ а я с я тем, овышения теплостойкосйкости при сохранении нических свойств, она ненты при следующем со0,32-0,500,60-0,980,15-0,853,05-3,800,30-0,700,70-1,300,51-0,600,15-0,80Остальное,34 0,7 0,5 0,55 Изобретение относится к металлургии, н частности к изысканию инструментальных сталей для штампов горячего деформирования, испытывающихн процессе работы интенсивный разогрев, например для прессовых вставок,матриц для горячего прессованияи т.д.Известна штамповая сталь для горячего деформирования, содержащая,нес.%:Углерод 0,37-0,44Кремний 0,80-1,20Марганец 0,15-9,40Хром4,50-5,50Ванадий 0,80-1,10Молибден 1,20-1,50Железо ОстальноеТеплостойкость ее 630 С. При закалке н интервале температур 10201040 ОС балл аустенитного зерна -910 1,Недостатками этой стали являются сравнительно низкая теплостойкость, узкий интервал закалочных температур", высокое содержание остродефицитного молибдена. Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достига-.емому эффекту является штамповаясталь, содержащая вес. Ъ;Углерод 0,15-0,5Кремний 1,0-3,0.Марганец (1,2Хром 0,5-3,0Молибден 0,01-1,5Ванаций 0,01 - 1,0один или более двух следующих элементон:НикельВоль фрамТитанКремнийНиобийЖелезо В качестве примесей сталь можетсодержать медь, алюминий и фосфорс 1 2Эта сталь при высоком уровне механических свойств имеет низкую теп 5 лостойкость и износостойкость.Цель изобретения - повышение теплостойкостн и изцосостойкости сталипри сохранении комплекса механических свойств.10 Поставленная цель достигается тем,что штамповая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибдец, нанадий, титан, никель ижелезо, содержит компоненты при сле дующем соотношении, вес. %;Углерод 032-О 50Кремний 0,60-0,98Маргацец О, 15-0,85Хром 3,05-3,80 20 Молибден 030-0,70Ванадий 0,70-1,30Титан 0,51-0,60Никель 0,15-0,80Железо Остальное 25Содержание в стали титана приводит к образованию трудцорастворимыхкарбидов титана (Т 1 С), что позволяет увеличить устойчивость ее противперегрева, смещая температуру начала интенсинцого роста зерна к 1180- Интервал эакалочных температурпредлагаемой стали 1100-1180 С. Эакалка с 1100 С и выше позволяет пеоревести в твердый раствор аустенита 35 наряду с молибденом практически весьванадий и увеличить .теплостойкостьстали до 650 С.Кроме того, наличие твердых карбидов титана (3200 НЧ) повышает иэ носоустойчиность стали.Для сравнения свойств предлагаемой и известной стали в открытой индукционной печи с основным тиглембыли выплавлены плавки химического 45 цостана, приведенного в табл. 1.Т а б л и ц а 11032038 образцах типа ролик-колодка всухуюпри нагрузке 50 кгс и скорости скольжения 0,6 м/с (300 об/мин). Твердость кольца НЕС 70, материал-ВК 20,Образцы перед испытанием и по окончании обезжириваются бензином и взвешиваются на аналитических весах 2 кл.типа АДВ.Интенсивность изнашивания опреде"ляется по Формуле10ьЬьЯгде, Ьб - потеря веса колодк и, . м 1Р - площадь пятна контакта,см 1.Ь - путь трения, м.Путь трения определяется по Формуле Ь =пТЭгде И- число оборотов ролика (И-20000 об/мин) .Результаты проведенных испытанийуказаны в табл. 2. Т а б л и ц а 2 Интенсивность из-Теплостойкость,ос НомерпланкиСталь Режим термическойобработки Пределпрочности Пределтекучести50 а), 2кгс/мм Ударнаявязкость174 150 Закалка 1100 С 172 150 3,80 3,48 в масле, отпуск 171 150 600 С, 2 ч 3,68 176 153 Иэ результатов сравнительных . ис ытаний видно, что уровень теплостойкости предлагаемой сталин на 10 вь-ю ше, чем теплостойкость известной, при сохранении комплекса механических свойств и при более высокой иэ- . носостойкости. Составитель С. ДеркачеваТехред И,Гайду Корректор А. Ильин Редактор А, Власенко Тираж 627 ПодписнОе ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 5334/32 Филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Теплостойкость сталей оцениваетсятемпературой дополнительного иэотермического отпуска (выполняется пос,ле закалки и отпуска на одинаковуютвердость ННС 47-49) продолжительностью 4 ч, обеспечивающего сохранениетвердости не ниже ННС 40,Механические свойства сталей иих износостойкость определяют при20 С после закалки и отпуска натвердость ННС 47-49,Предел прочности (683 и пределтекучести (50 р) определяют на образцах с отношением рабочего диаметра к рабочей длине 1",5 по ГОСТ1497-73, ударную вязкость ( д наобразцах 10 х 10 х 55 мм с надрезом типа Менаже (ф 1 мм) по ГОСТ 9456-60,Испытания на износостойкость проводились на машине трения СМЦ, йа Технология выплавки и передела пред- лагаемой стали не меняется по сравнению с используемой для известной стали.Ожидаемый экономический эффект отвнедрения предлагаемой стали ( снижение себестоимости стали и повышения стойкости штампов) составит 125 тыс. руб.