Сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) С 22 С 38/48 ЕТ горячего деформирования. Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств за счет повышения прочности, ударной вязкости и теплостойкости. Сталь дополнительно содержит ниобий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.7 ь: углерод 0,3-0,36; кремний 0,4-0,6; марганец 0,4-0,9; хром 0,8-1,5; молибден 0,2-0,6; никель 0.8-1,5; ванадий 0,1-0,3; ниобий 0,05 - 0,2; тантал 0,05-0.12; железо остальное. Применение предложенной стали обеспечивает повышение стойкости инструмента. 3 табл. ое о некиниС 5950-73 к метал и, приме струмент гии, мой для 0,5-1, 17,0-19,8,00-9.50 а ганец 0,10-0,50 0,05-0,30 0,02-0.01 стальное ких пластических прочность, недоования в качестве ирования, сталь, содержаь при высо т низкую е испбльз го деформштамповая 0,2-0,5 0,05-0,6 0,1-1,0 0,1-1,0 5,0-15,0 2,0-7,0 1,0-5,0 2,0-7,0 0,1-3,0 0,5-2,0 0,05-0,35 Остальноели тан елезо ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИ Т ЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относитсянапример штамповой сталдля изготовления литых ин Изобретение относится к металлургии, в частности касается изыскания высококачественных литейных сталей, применяющихся для горячего деформирования штампового инструмента.Известна штамповая сталь, содержащая, мас.6:Углерод 0,10-0,30 Никель 1.0 - 5,0 Хром 2,0 - 4,5 Молибден 0,5-3,0 Марганец 0,1-0,6 Медь 0,5-2,0 Алюминий 0,5 - 1,0 Кремний 0,6-1,0 Ванадий 0,1-1,0 Ниобий 0,03-0,3 Кальций 0,03-0,1 Железо Остальное Недостатками этой стали являются низкие ударная вязкость, пластичность и термическая стойкость.Известна также сталь состава, мас.0: Углерод 0,03-0,08 Кремний 0,03 -0,80 НикельТанталАлюминийИттрийЖелезоДанная стасвойствах иместаточную дляштампов горячИзвестнащая, мас.:УглеродКремнийМарганецНикельХромВольфрамМолибденКобальтВанадийНиобий и/иАзот 1703710 А 150 55 Эта сталь обладает низкими пластичностью и ударной вязкостью, что приводит кпреждевременному выходу инструмента изстроя,Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности и достигаемому эффекту является штамповая сталь, содержащая мас.6:Углерод 0,27-0,33Кремний 0,15-0,40Марганец 0,30 - 0,60Хром 2,00 - 2,50Молибден 0,40-0,60Никель 1,20-1,60Ванадий 0,25-0.40Железо ОстальноеНедостатками известной стали являются невысокие прочностные свойства, ударная вязкость, термостойкость,Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств за счет повышенияпрочности, ударной вязкости и теплостойкости стали.Для достижения укаэанной цели предлагается штамповая сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, молибден,никель, железо, дополнительно содержитниобий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас,:Углерод 0,30-0.36Кремний 0,40-0,60Марганец 0,40 - 0,90Хром 0,80 - 1,50Молибден 0,20-0,60Никель 0,80 - 1,50Ванадий 0,10 - 0,30Ниобий 0,05 - 0,20Тантал 0,05-0.12Железо ОстальноеСталь содержит примеси - фосфор до0.03 мас. 7 ь и серу до 0,03 мас. ф 6.Соотношение легирующих элементоввыбрано таким, чтобы материал вусловияхциклически изменяющихся высоких температур и больших ударных нагрузок проявилструктурную и размерную стабильность,обеспечивая высокую работоспособностьштампов. Совместное введение ниобия и тантала при указанном содержании всех коипонентовг оказывает благоприятное дифференцированное влияние на весь комплекс свойств стали, положительно влияет на иэмельчение зерна, нейтрализует вредное влияние фосфора и неметаллических включений по границам зерен. обеспечивает стабильный рост ударной вязкости и прочности. Введение ниобия и тантала ниже указанных пределов неэффективно, Содержание ниобия и тантала выше укаэанных пределов приводит к скоплению 5 10 15 20 25 30 35 40 45УглеродКремнийМарганецХромВанадийМолибденНикельЖелезоСтойкость пуансонов издля высадки головки болтов 0,46-0,53 0,20 - 0,50 0.40-0,70 1,50 - 2,00 0,30-0,50 0,80-1,10 1,20-1,60 Остальное стали ДИсоставляют вкарбидов по границам зерен и вызывает снижение пластических свойств и ударной ВЯЗКОСТИ.П р и м е р, Для экспериментальной проверки предлагаемой стали в индукционных печах ИСТбыли проведены плавки предлагаемой стали с содержанием элементов на нижнем, среднем и верхних уровнях и одна плавка прототипа.8 лабораторных условиях был проведен анализ химического состава каждой плавки, который приведен в табл. 1.Из каждой плавки были изготовлены образцы и определены их механические свойства в лабораторных условиях. Заготовки подвергались закалке при 970 С и отпуску при 550 С.Результаты испытаний механических свойств приведены в табл. 2,Из таблиц следует, что прочнбсть и ударная вязкость предлагаемой стали выше, чем у прототипаПроведено определение теплостойкости стали. Образцы подвергались закалке при 970 С и отпуску при 550 С, После термообработки образцы подвергались дополнительному 2-часовому отпуску при рабочих температурах.Результаты испытаний приведены втабл, 3.Предлагаемая сталь прошла испытания в производственных условиях. Были изготовлены пуансоны для горячей высадки болтов. Результаты производственных испытаний показали повышение стойкости штампов в 2-2,5 раза по сравнению с серийной кованной сталью ЗОХ 2 МНФ,Таким образом, гтредлагаемая сталь, отличающаяся от известной дополнительным введением ниобия и тантала, имеет повышенные прочность, ударную вязкость и тепло- стойкость, что улучшает эксплуатационные характеристики стали, работающей в условиях высоких температур, больших ударных нагрузок.На предприятии для изготовления штампов горячего деформирования используется кованая сталь ДИ, ГОСТ 5950-73, следующего состава, мас, 36:1703710 среднем 1000 шт., а стойкость пуансонов иэпредлагаемой стали 3000-4000 шт. компонентов,10 Таблица 1 Таблица 2 Таблица 3 Составитель В,БростремТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор О.Юрковецкая Заказ 41 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель. ванадий, железо, о т л и ч а ю щ э я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств за счет повышения прочности, ударной вязкости и теплостойкости, она дополнительно содержит ниобий и тантал при следующем соотношениимас, 6:УглеродКремнийМарганецХромМолибденНикельВанадийНиобийТанталЖелезо 0,30-0,36 0,40-0,6 Р 0,40-0,90 0,80-1,500,20-0,60 0 80-1,50 0,10-0,30 0,05-0.20 0,05-0,12 Остальное