Штамповая сталь

(р а С 22 С 38/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нститу ССР1966. и термической обрабнагрев до 100 С, вохлаждение на возду500 С - 2 ч иму: тки е, старение пр Обрабатывемость ст о времени резания до а из твердого сплава талона использовали пределялипления резВ качестве 45. Твер 4 пределяйи С в течезат К 8аль ость азот ванногвания лоя 52после азотние 20 ч.Устан ли пред ловлены двои ног ния при ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭСБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ПЛАНТ СССР К АВТОРСКОМУ( СВИСТЕЛ 1(53) 669.14.018.254 (088.8)Заявка Японии У 55-28385,С 22 С 38/44, 1980.Авторское свидетельство С9210, кл. С 22 С 38/46,Изобретение относится к металлургии, в частности к высокопрочным теплостойким инструментальным сталям,и может быть использовано при изготовлении матриц горячего прессования,вставок штампов, пресс-форм литьяпод давлением.Цель изобретения - улучшение обрабатываемости резанием и повьшениетвердости после аэотирования.В табл.1 представлен химическийсостав известной и предлагаемой сталей 1 в табл.2 - соответствующие имсвойства,Механические свойства определялипо стандартным методикам после ковки(54) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлур гни, в частности к высокопрочным теплостойким инструментальным сталям, и может быть использовано при изготовлении матриц горячего прессования, вставок штампов, пресс-форм литья под давлением. Цель иэобретения - улучшение обрабатываемости резанием и повышение твердости после аэотиравания, Штамповая сталь дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.й: углерод 0)12-0,20 кремний 0,6-1,0; марганец 0,35-0,50; хром 1,5-3,0, никель 2,5- 4,0; молибден 1,5-2,5 алюминий 0,4"0,8; ванадий 0,2-0,61 титан 0,01- 0,04, железо и примеси остальное. 2 табл овленные в предлагаемой ста елы содержания углерода обус необходимостью реализацииупрочнения эа счет выделе- старении не только интерме 1504283таллидных, но и карбидных фаэ. При содержании углерода меньше 0,127. не образуется достаточного количества карбидов. При содержании углерода более 0,207 возрастает твердость после закалки, ухудшается обрабатываемость, снижается ударная вязкость,Повьппенное содержание в предлагаемой стали кремния связано с реализа-, 10 цией дополнительного эффекта дисперсионного твердения эа счет уменьшения растворимости молибдена и титана, При содержании кремния меньше 0,67 этот эффект незначителен, при его со" 5 держании более 1,27 снижаются пластичность и вязкость в результате увеличения содержания неметаллических включений.Выбранные пределы концентрации ни келя обеспечивают сочетание высокой прочности с удовлетворительной пластичностью и вязкостью стали, упрочнении при старении эа счет образования интерметаллидных фаэ с алюминием, молибденом и титаном, а также протекание превращения- о 4 по мартенситному механизму. При содержании никеля менее 2,57 не достигается требуемая твердость после старения. При концентрации никеля более 47 происходит снижение теплостойкости матрицы и аэотированных слоев.Присутствие в предлагаемой стали молибдена обусловлено необходимосТью 35 достижения заданного уровня теплостой. кости (600 С), который обеспечивается не только за счет стойких к коагуляции интерметаллидных фаэ, но и за счет теплостойкого карбида. При содер.40 жанни молибдена ниже 1,57. количество образующихся интерметаллидов не велико, при содержании его более 2,57 повьппается окисляемость стали и неоправданно возрастает стоимость45Алюминий вводят в предлагаемую сталь для обеспечения эФФекта интерметаллидного упрочнения. При его кон- центрации меньшей 0,47. интерметаллидные фазы типа 01.А 1 в стали не обнаруживаются. При содержании А 1 более 0,83 прироста прочности за счет старения не наблюдается и происходит снижение пластичности.Ванадий способствует упрочнению стали при старении, а также повышает износостойкость диффузионного слоя при азотировании. В то же время при содержании этого элемента вьппе 0,63 повышается склонность стали к хрупкому разрушению.Вводимый в предлагаемую сталь титан позволяет снизить твердость мартенсита стали при закалке и эа счет уменьшения содержания в нем углерода создает дополнительный прирост твердости, При старении и азотировании эа счет образования интерметаллидных и карбонитридных фаэ, При концентрации титана менее 0,017. Упрочняющий эффект не наблюдается, При содержании его более 0,087 происходит охрупчивание стали.Как видно иэ данных, предлагаемая сталь по прочности и пластичности не уступает известной, но в то же время обладает повьппенной обрабатываемостью резанием и большей твердостью азотированного слоя, что позволяет упростить технологию изготовления инструмента и повысить его стойкость,Формула изобретенияБтамповая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий, ванадий и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения обрабатываемости резанием и повьппения твердости после азотирования, она дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.7.:Углерод 0,12-0,20 Кремний 0,60-1;00 Марганец 0,35-0,50 Хром 1,50-3,00 Никель 2,50-4,00 Молибден 1,50-2,50 Алюминий 0,40-0,80 Ванадий 0)20-0,60Титан 0,01-0,04Железо и примеси Остальное504283 Таблица Содерванне компонентов, мес.ХС 81 Мп Сг Н 1 Мо Р А 1 Т 1 Сталь 0,20 0,16 О,2 1,00 050 3,00 4,00 2,50 0,60 0,80 004 0,82 0,42 2,24 3,33 2,08 0,33 0,58 0,02 0,60 035 . 50 2,50 1,50 0,20 0,40 001 Т а б л и ц а 2 Механические свойства а МДк/м 20 С 550 С 20 С 550 С 20 С НЕС век 9 036 034 44 10200 0,38 1780 1360 8 8 036 034 Э 5 11800 0,53 9 040 0,44 36 13200 0,50 9 034 0,32 38 12600 0,48 1860 1420 8 1835 1380 9 1810 1360 9 Составитель А. ЧерновРедактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор М. Васильева Заказ 5217/30 Тирах 576 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательски комбинат "Патент", г,уагорад, ул . Гагарина, 101 Известная1 Предлагаемая2 3 4 Иввестная1 Предлагаемая2 Э 4 0,22 054 О,ЭЭ 240 7,22 1,34 056 1,28 Твер"достьаэоти"рован.слояН 100 Хосеф фициентобра" ботки к