Штамповая сталь

22 С 38 52 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.84. Будецкаятин, В,ержащаяь,и желеюл. Р 31Э,Ш. СуходА.Ткачева,А.И.ПокровскийВ.П.Волковхнический инст рев ту е ско 14-196 (088.(56) 1. Малин Домущей А.П. твердеющие ст чего деформир В 5, с. 4-5.2. Авторск по заявке У 3 кл . С 22 С 38 тво ое свидете418230/22- /50.1982,(21) 3615 (22) 08.0 (46) 23.0 (72) Л.Р. Е.И.Понкр А.Н.Семен В.Л.Крохо (71) Физи АН Белору (53) 669. СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ов Л.С., Коротич И.К ,Новые дисперсионноали для инструмента гоования. - КЖП, 1979,7) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, содд, кремний, хром, никелен, марганец, алюминийзоо т л и ч а ю щ а я с я темчто, с целью повышения пластичнов состаренном состоянии и горячетвердости, она дополнительно соджит кобальт и стронций при следусоотношении компонентов, мас.Е:Углерод 0,15-0,25Кремнии 0,20-1,20Марганец 0,20-0,50Хром 1 5"3 0Никель 2,5-4,0Молибден 1,5-2,5Апюминий 0,4-0,8Кобальт 1,0-2,0Стронций 0,005-0,02Х(елезо Остальноепластичность позволяет использовать эту сталь для изготовления деформирующих инструментов методами пластического формообразования 1 1.Недостатками этой стали являются пониженные прочность и теплостойкость, поэтому для тяжело нагруженных деформирующих инструментов работающих в условиях высоких давлений (точная безоблойная штамповка, нрессование металлических профилейсО и т.п.), ее использовать нецелесообразно.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является штамповая сталь, содержащая, мас .г,:0 55УглеродКремнийМарганец О, 15-0, 5 0)2-1,2 1,0-2,0 1 1094Изобретение относится к металлургии, в частности к областг,: изыскания высокопрочных теплостойких инструментальных сталей,для деформирующих штамповых инструментов, изготавливае-,. мых методами обработки металлов давлением, и может быть использовано при изготовлении матриц горячего прессования, вставок штампов, прессформ, работающих в условиях повышенных температур и т.д.Известны мартенситностареющие стали, предназначенные для изготовления деформирующего инструмента, При получении из этих сталей инструмг нта методами пластического формообразования процесс закалки совмещается с процессами пластической деформации, а окончательное упрочнение происходит при старении. При необходимости калибровки гравюры ее можно осуществить в закаленном состоянии, так как твердость стали после закалки относительно невелика.Известна сталь типа 213 Н 2 МФД 0, содержащая, мас, %;Углерод 0,24Хром 3,0Медь 2,0Никель 1,8Молибден 0,9Ванадий 0,6Алюминий 0,5В закаленном и состаренном состоянии данная сталь обладает следующими механическими свойствами: г:, =144035 1480 МН/м; 1 о =1340-1400 МН/и; ,сЪ 8-9%; с(н =0,37 - 0,40 1 Яж/:г; НКС=52-53, Высокая технологическая 2Хром 1,5-3,0Никель 2,5-4,0Молибден 0,5-2,5Ванадий О, 1-0,5Вольфрам 0,5-1 2Алюминий 0,1-0,8Ниобий 0,025-0,05Цирконий 0,025-0,05Железо ОстальноеДанная сталь обладает следующими механическими свойствами; НРС=50-52; (3 =-1800-1900 МН/м; гг =1690- 1830 МН/м; с/"=7-9,"э =0,36-0,52 МДж/ /м . Повышенная прочность позволяет использовать инструмент из этой стали для работы при высоких удельных давлениях и тем самым обеспечиваетувеличение производительности прессового оборудования, Особенно целесообразно использовать данную сталь для инструмента при прессоваиии сплавов на основе алюминия, поскольку рабочие температуры прессования совпадают с температурами максимального упрочнения2Однако для известной стали характерны недостаточные пластичность и ударная вязкость в состаренном состоянии, Кроме того, относительно быстрая потеря прочности и твердости при циклических температурно-сгнговых воздействиях, особенно при температурах превышающих 550 С, не позволяет пироко использовать известную са для нруента при прессовании сплавов на медной и железной основах.Целью изобретния является повыше ние пластичности в состаренном состоянии и горячей твердости.11 оставленная цель достигается тем, что ипамповая сталь, содержащая углерод, кремний, хром, никель молибден марганец, алюминий и железо, дополнительно содержит кобальт и стронций при следующем содержании компонейтов, мас.%:Углерод 0,15-0,25 Кремний 0,2-1,2 Марганец О, 2-.0, 5ХромНикел ь 2,5-4,0Молибден 9 э "Р 5Алюминий 04-0,8Кобаль 1,0-2,0Стронций 0005-0,02Железо ОстальноеВведение в сталь стронция повьпиает ее пластические свойства. При содер1109463 т а б л и ц а 1 Предел Сталь Содержание компонентов, мас. %ЬГ-". " 1 Мо 4 Х 5 В 2 ФС Средний Оь 4 1 фО Оэ 25 50Оэ 2 Оэ 7 1 у 5 2 э 25 Зэ 2 Известная 2,0 Предлагае- мая 0,25 1,2 0,5 3,0 4,0 0120 06 Оэ 44 2 ь 21 Зэ 4 2,5 1,92 0,15 0,28 0,2 1,5 2,5 Нижний Выше верхнего 0,27 1,24 0,52 3,07 4, 1 2,08 Ниже нижнегоО, 13 О, 26 О, 19 1,43 2, 12 1,44 Продолжение табл. 1Содержание компонентов, мас.% Сталь 0,75 2 ьО 4 Х 5 В 2 ФС 0,3 0,8 0,3 0,04 0,04 Известная Предлагае"мая 018 2 эО Оэ 02 жании стронция менее 0,005 мас.% не обеспечивается жалаемый модифицирующий эффект, приводящий к росту пластичности и вязкости сталиПри величине добавки, превышающей5 0,02 мас. %, резко возрастает количество неметаллических включений, пластичность получает тенденцию к снижению.Легирование стали кобальтом обус 1 О ловлено необходимостью увеличения сопротивления ее силовому воздействию при повышенных температурах, которое оценивают по величине длительной горячей твердости.Верхний предел содержания марганца выбран из условий предотвращения выделения крупных фаз при старении мартенсита, а нижний предел 0,2 мас.%20 обусловлен технологическими условиями выплавки стали.Введение в сталь кобальта в количестве менее 1 мас.% не оказывает существенного влияния на длительнуюгорячую твердость, а при содержанииего, превышающем 2 мас.%, снажаютсяпрочностные свойства. Для определения оптимального соотношения компонентов стали проводятсравнение свойств предлагаемой стали,известной и стали марки 4 Х 5 В 2 ФС(базовый объект), Выплавку стали ведут в индукционной печи по известнойтехнологии,Химический состав опытных плавок с различным содержанием вводимых элементов приведен в табл. 1.1109463 Содержание компонентовмас,Ж С Бх Мп Сг Ы Мо 0 0,005 0,560,4 4 Х 5 В 2 ФС 4 2,1 0,028 звестна 0036 34 0,9 Предлагае-,нердость опред методике прн н Н при 500, 55 е свойства определяют методикам после ковки обработки по следующеалка при 1000 С, выохлаждение на воздухе ООС 2 ч. яют ничес чине на 600 С.60 мин. ртнымской ность нагружени ы испытаний при за миндены в Таб Твердость Н при температуре Механиче свойстваМПа ие аль д 0 60 Е 500 9 430 8 470 Х 5 В 2 ФС едний Извес 2 1860 О Верхний Средний едлагаема 60 280 50 270 10 49 460 Нюкний ыше 8 52 168 0 ерхн его Ниженижнег 4 40 8 17 редлагаемая сталь 5 оному разупрочнеператур 500-600 С состаренном сосевосходнт известчности не уступаТаким образом, и по стойкости к тепт нию в интервале тем и по пластичности в тоянии на 15-207, пр ную сталь, а по про ет ей. ь исна м изгодами ВНИИПО Закаэ б 009/20 Фнлнал ППП Патанта, г по станд и термич му режиму держка 3 старение Продолжение табл,Горячую т андартной узки 10000 одохькитель Результат табл, 2,Предлагаемая сталь может бытпользована для изготовления преволочильного инструмента на метгических предприятиях, а такжешиностроительных предприятияхтавлинаюцих точные поковки метообработки металлов давлением,Тираж 603 ПоьписноеЭжгородеулайроеютнзяр 4