Сталь

) 4 С 22 С 38/54 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ его деформирова нсонов ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1062301, кл. С 22 С 38/54, 1982.Авторское свидетельство СССР В 1157122, кл, С 22 С 38/54, 1983. (54) СТАЛЬ(57) Изобретение относится к области металлургии, к сталям используемым для изготовления штампов для горячего деформирования, имеющих разогрев рабочей поверхности до 545 С, при прессовании изделий типа конусов из высокопрочной теплостойкой стали. Цель изобретения - увеличение при повышенных температурах твердости,ударной вязкости, линейных размеровкритического раскрытия трещины,окислительной стойкости, термическойусталости, а также технологическипри ковке. Повышение этих характеристик достигается дополнительнымлегированием танталом, скандием, годолинием и лантаном. Стань содержит,мас,7.: углерод 0,42-0,64; кремний0,7-1,0; марганец 0,30-0,68; хром3,4-4,4; молибден 0,1- 1,2; ванадий0,30-0,60; титан О, 1-0,4; никель 0,71,2; бор 0,003-0,0065; тантал 0,10,3; скандий 0,03-0,09; гадолиний0,09-0,21; иттрий 0,08-0, 19; алюми.ний 0,03-0,06; лантан 0,03-0,08; железо и примеси остальное. Сталь может использоваться для штампов и пуКомпоненты Иттрий 1 30 Алюминий 1 2 Лантан Углерод 0,53 0,64 0,42 Кремний Таблица 2 Технологичность при ковУдарная вязкость КС 7150/2/10,кДж/мпри 545 С ней нь ермичес ая уста ость р М змерыитического раскрытия тре щлны, сР,мм е о г ая 65,34 0,256 етс 6325 О,35 3,ж 97 1013Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сталей, которые могут быть использованы для изготовления итампов диаметром до 200 мм и высотой до 300 мм горячего деформирования, имеющих разогрев рабочей поверхности до 545 С, при прессовании изделий типа конусов из высокопрочной теплостойкой стали,Целью изобретения является увеличейие при повышенных температурах твердости, ударной вязкости, линейных размеров критического раскрытия трещины, окислительной стойкости и термической усталости и повышение технологичности при ковке.В табл, 1 представлен химический состав плавок предлагаемой стали, в табл, 2 - механико- технологические свойства предлагаемой и известной стали. Таблица 125 Скандий 085,0 ж 0,81,0 1,2 0,003 0,0047 0,0065 0,08 0,135 0,19 0,03 0,045 0,06 0,03 0,055 0,08 Остальное1328402 2 Известная О, 143 5840 39,6 984 0,59 Тяжело куется 0,42 5410 50,1 790 51,0 700 0,078 0,064 То же 0,38 5205 Оченьтяжелокуется 0 4(Ь - 1 о )ос- Ь 1 й = -.Ч,ф,Образцы для определения твердости,ударной вязкости, линейных размеровкритического раскрытия трещины,окислительной стойкости, термической усталости вырезаются в направлении поперек волокна электроэрозионным способом с поверхности заготовок диаметром 200 мм и высотой 300 мм, закаленных при температуре аустенизации 1110 С с выдержкой 2,5 ч и охлажденных в масле с последующим трехкратным отпуском при 560 С продолжительностью 2 ч,Твердость замеряется на образцахразмером 1515 к 15 мм на прибореРоквелла типа ТКпри 545 С. Дляопределения ударной вязкости применяются образцы типа 1 по П)СТу при Чвиде концентратора (К = 1+0,07 мм).Испытания на определение линейныхразмеров критического раскрытия тре"щины (4) производят на образцах 12"х 1265 мм. Образцы имеют треугольный надрез с углом 45 и наведеннуюусталостную трещину, Испытания проводят на машине ИМА при 545 С соскоростью деформирования 1,2 мм/мин(расстояние между опорами 40 мм),приложение нагрузки сосредоточенноена 1/2 1 образца с записью диаграммы,по которой определяют время протекания пластической деформации ( ) домомента ращрушения образца. Величинукритического раскрытия трещины вычисляют по формуле 20 где Ь - длина в поперечном сеченииобразцы, мм;длина тршины, ммГ - прогиб образца к моментуразрушения, ьы;Ь - половина расстояния междуопорами образца, мм;г, - время протекания пластической деформации до моментаразрушения образца, мин; З 0 Ч - скорость перемещения эахвагфтов установки, мм/мин.Испытания на окислительную стойкость проводят на образцах диаметром5 мм и длиной 10 мм. Для определения З 5 окислительной стойкости образцы укладывают в алундовые тигли с мелкойокалиной малоуглеродистой стали марки 20 ХЗМВФ и засыпают этой же окалиной сверху. Тигли с образцами нагре вают в электрической печи до 545 С втечение 14 ч и охлаждают тигли с образцами и окалиной на воздухе.Термическую усталость определяютна образцах диаметром 20 мм и длиной 45 55 мм. Для определения термическойусталости образцы нагревают токамивысокой частоты на установке ЛПЗВпри частоте тока 60-74 кГц на глубину 1,2-1,5 мм. Термический цикл вклю чает нагрев образцов до 545 С в течение 6 с и охлаждение в масле до20 С. Через каждые десять термических циклов образцы зачищают и исследуют на наличие трещин. Термическая 55 усталость определяется по числу термических циклов до образования первой трещины.Технологичность при ковке оцени"вают по способности к деформации вЗаказ 3455/30 Тираж 604 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 ковочном интервале температур и поналичию или отсутствию трещин в прутках диаметром 15 мм. Для этого заготовки сечением 100 х 100 мм нагреваютв кузнечной нагревательной печи до1180 С и проковывают под молотом БШ на круг диаметром 15 мм. При этомтемпература конца ковки соответствует допустимой (950 С). Способностьк ковке оценивают по трехбальнойшкале: куется очень тяжело, тяжелои легко.Формула и э о б р е т е н и я Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, титан, никель, бор, иттрий, алюминий и железо, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью увеличения при повышенных температурах твердости, ударной вязкости, линейных размеров критического раскрытия трещины,8402 6окислительной стойкости, термическойусталости и повышения технологичности при ковке, она дополнительно содержит тантал, скандий, гадолиний илантан при следующем соотношении компонентов, мас.7:Углерод 0,42-0,64Кремний О, 7-1,0Марганец Оэ 30-Оь 68 1 О Хром 3,4-4,4Молибден 0,8-1,2Ванадий 0,30-0,60Титан 0,1-0,4Никель О, 7-1,2 15 Бор 0,003-0,0065Иттрий О, 08-0, 19Алюминий О, 03-0, 06Тантал О, 1-0,3Скандий 0,03-0,09 20 Гадолиний 0,09-0,21Лантан 0,03-0,08Железо Остальное