Инструментальная сталь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУп 11 600207 Союз Советским Социалистическим Республик(22) Заявлен 24.03,76 (21) М, Кл,а С 22 С 38/3 си Ме с присоединением за Государственныи комитет Совета Министров СССР(23) Приорит (43) Опублик вано 30.03.78. Бюллетень х;е обретений тий по делам(45) Дата опубликования описания 12.04.7 2) Авторы изобрстсии Ю.М. С 1 нченко, Л. А. Позняк, А. В. Ковальчу А. А. Соловьев и А, Н. Голубевий научно-исследовательский институт сталей, сплавов и ферросплавов Я. Канун(54) ИНСТРУМЕНТАЛЪНАЯ СТАЛ И гии, иых ния ного ляетс егоя инструментальная сталь 121 следующ состава, Вес. /о,Углерод 0,8 в 1,2 Марганец 0,3 - 0,6 Кремний 3,0 - 4,0 Хром 3,5 - 5,0 Вольфрам 0,5 - 3,0 Молибден 0,5 - 2,5 Ванадий 1,7 - 2,5 Никель 0,2 в 1,0 Железо ОстальноеДанная сталь имеет недостаточно высокое сопротивление смятию, низкие красиостойкость, твердость и горячую твердость. Кроме того, эта сталь обладает низкой технологичностью (сс использование предпочтительно в случае производства методами порошковойметаллургии) .Целью изобретения является повышение твердости, сопротивления смятию, горячей твердости, красностойкости и технологичности при металлургическом переделе.Указанная цель достигается тем, что предложенная сталь дополнительно содержит кобальт и азот при следующем соотношснии компонентов, вес. о/о.УглеродоМарганецКремнийХром ще еи рев 1 Ую 15 опро- пС ,22, чьзо 0,8 в 1,1 0,2-0,6 2,1 - 2,9 3,0 - 4,0 дш ехниу яв бретению по т емому эффект(61) Дополнительное к а обретение относится к области металлурв частности к изыскани 1 о ииструмснтальсталей, предназначенных для изготовлетяжелонагружеиного инструмента холодоб ьемного деформирования, испытываю- в процессе эксплуатации удельные давя 260 - 300 кгсммз и повышенный разо(до 450 С) рабочих псверхиостсй.вестна инструментальная сталь 11 слсщего состава, вес, %:Углерод 0,75 - 0,95 Кремний 1,5 - 2,0Марганец 0,2 - 0,6 Хром 4 - 5Молибден 0,2 в 1,2Вольфрам 1,5 - 2,5Ванадии 0,8 - 1,6Никель До 0,6Сера До 0,03 Фосфор До 0,03 Железо Остальное Недостаток данной стали заключае том, что из-за сравнительно невысокого с тивления смятию (о"5 (225 кгс/ммз, о(280 кгс/мм) она не может быть испо вана для работы с удельным давлением 250 кгс/мм,Наиболее близкой к изо ческой сущности и достига600207 Таблица 1 Химический состав опытных сталей Химический состав, вес, о 3 а е о со х г о ц х Э х с гч Ц г, (н Сталь Л О Я Железо 3,65 3,86 4,05 0,25 0,40 0,30 2,65 2,58 2,12 2,86 2,95 2,55 1,4 1,5 2,1 1,90 3,12 5,12 1,7 1,8 1,5 0,16 0,22 0,16 Остальное 0,90 1,05 1,08 0,06 0,08 0,05 Предложенная 4,46 0,96 2,12 3,86 2,30 0,47 1,06 0,02 0,47 Прототип Примечание. Бо всех составах содержание серы ( 0,025 зо, фосфора ( 0,03%,Результаты испытания сталей приведены втабл. 2, 3 и 4,аблица 2 Ударная вязкость, твердость в отоитаениом состоянии и карбидная неоднородность сталей Ударнаявязкость,а, кгм,см Диаметр отпечатка,ммБалл карбиднойнеоднородности вердост ь, НВ ежнм отжига Сталь Шкала 3(РОСТ 5950 - 73)2 860- 880 С, 3 ч 4,0 3,9 1,2 -1,4 1,2-1,4 Предложенная 241 охла;кдепие с печьюдо 740 С, выдержка3 ч; охлыдепие с печью до600 С,далее на воздухе 1,0-1,2 0,2 - 0,4 3,8 305 3,5 Прототип Таблица 3 Ударная вязкость (а), число скручиваний (и) и максимальный крутящий момент сталей Температура испытании, С Марка стали 1150 950 1000 1050 1100 900 850 Ударная вязкость, а кгм/ему ПредложеннаяСостав;13 16 22,520,520 22,5 22,618 12,5 12,0 4,8 13 2125,316 1620,514 16,9 Прототип Вольфрам 2,0 - 3,5 Молибден 1,0-3,0 Ванадий 1,0 - 2,0 Никель 0,15 - 0,7 Кобальт 1,0-5,0 Азот 0,04 - 0,12 )Келезо ОстальноеВведение в состав стали кобальта и азота и оптимальное соотношение углерода и легирующпх компонентов обеспечивает получение высокого сопротивления смятию, твердости, горячей твердости и красностойкостп, что позволяет использовать данную сталь для изготовления штампового инструмента, работающего с удельными давлениями 260 - 280 кг/мм-. Содержание кремния в пределах5 2,1 - 2,9 вес. ее обеспечивает высокУю технологичность при металлургическом переделе, возможность получения заданного состава и физпко-механических свойств на металле промышленной выплавки.10 П р и м е р. Исследовали свойства предложенной стали и стали - прототипа следующих составов (см. табл. 1),172 76 8,5160 в 1 9 - 9,5 22 - 23 Прототип 90 102 70 200 230 Приме чан не, Испытания деформированного (а = 45%) металла, образцы продольные,Таблица 4 Механические свойства опытных сталей Механические свойства Красностойкость НКС 58,4 ч Предел текучести при сжатии,сж 1 кгс/ммсПредел упругости при сжатии,сжМарка стали Предложенная 1225 в 2 2,5 - 3,0 Закалка с 1150 Св масле, отпуск 550 Св течение 3 ч. 300 в 3 310 в 3 600 260 в 2 270 в 5 65,5 - 66,566,5 - 67,5 280 в 3 250 в 2 2,0 - 2,5 1,5 - 1,8 310 в 3 610 Закалка с 1180 С в масле, отпуск 550 Св течение 3 ч,320 в 3 620 в 6 63, 5 - 64, 5 320 - 340 2,0 - 2,2 Закалка с 1120 Св масле, отпуск 560 Св течение 3 ч. Прототип 250 300 570 Формула изобретения Составитель Т. Платицина Редактор С. Макогон Корректор В. Дод Тсхред И. Михайлова Заказ 196/15 Изд. М 310 Тираж 788 1-1 ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5Подписное Типография, пр, Сапунова, 2 Инструментальная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, никель, железо, отл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения твердости, сопротивления смятию, горячей твердости, красностойкости и технологичности при металлургическом переделе, она дополнительно содержит кобальт и азот при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 0,8 в 1,1 5Марганец 2,0 - 0,6Кремний 2,1 - 2,9 Хром 3,0 - 4,0Вольфрам 2,0 - 3,5Молибден 1,0 - 3,0Ванадий 1,0 - 2,0Никель 0,15 - 0,7Кобальт 1,0 - 5,0Лзот 0,04 - 0,12Железо ОстальноеИсточники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР358410,кл, С 22 С 38/34, 1970.2, Лвторское свидетельство СССР521348,кл. С 22 С 384 б, 1974,