Штамповая сталь

ОП ИСАНИЕизовеетинияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Совет сникСоциапистическмаРеспублик(22) Заявлено 260330 (21) 2898649/22-02с присоелинением заявки РЙвв делам нэабретеннй н втнрытнй(71) Заявит усск В а 54) ШТАМПОВАЯ СТ преждевременному выходу штамповогоинструмента из строя. Изобретение относится к металлур гни и может использоваться в машиностроении.для повышения надежности литого штампового инструмента, ис-. пользуемого при горячем деформировании сплавов на основе меди.Известна штамповая сталь 11 следующего состава, вес.Ж:0,2-0,50,05-0,60 1 - 1 0 0,1-1,05,0-15,0 2,0-7,0 1 юО 5 эО2,0-7,0 0,1-3,0 Наиболее близкойтехнической сущностэффекту является штсодержащая, вес.Ж:УглеродКремнийМарганецНикечь к изобретению и и достигаемому мповая сталь, ХромКобальтВольфрамМолибденВанадий ирко ерий 0,5-2,0О,О 5-0,35Остальное лезо чивает удовлетвоционные свойстванту в условияхС 121 ь обесп ксплуат иная ст рительные штамповом нагрева д Недостатком этой стали являетсяпониженная вязкость, что приводит у инструм о 600-700 УглеродКремнийМарганецНикельХромВольфрамМолибден.КобальтВанадийНиобий и/илтанталАзотЖелезо Гомельский филиал Бело инстит889735 Однако при повышении температуры до 700-900 С существенно снижаются вязкость этой стали и надежность штампового инструмента. Динамическая прочность стали после закалки и отпус. ка составляет 0,9-5,4 кгс м/см. При горячем прессовании профилей из сплавов на медной основе стойкость инструмента из этой стали не превышает 140 ч.Целью изобретения является повышение динамической прочности стали и ее эксплуатационной стойкости.Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кобальт, марганец, хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, кремний,цирконий, железо и компонент, выбранный из группы, содержащей церий, дополнительно содержит титан, кальций, азот, бор, группа дополнительно содержит иттрий при следующем соотноше нии компонентов, вес.7; О, 01-0,030,003-0,01Остальное Компоненты Содержание компонентов в стали, вес,й ИзвестПредлагаемая 1 1 1 1 1ная Углерод Кобальт 0,33 0,43 0,57 0,33 0,43 0,57 4,30 5,11 5,70 4,30 5,11 5,70 0,33 5,16 0,25 0,75 1,85 0,25 0,85 1,35 0,35 МарганецХром 1,70 1,97 2,30 1,70 1,97 2,30 1,95 Углерод Кобальт Марганец ХромНикельМолибден ВольфрамВанадий Кремний Титан Кальций АзотВорЦирконий Компонент, выбранный из группы содержащейЦерийИттрийЖелезо 0,33-0,57 4,30-5,70 0,25-1,351,70-2,30 2,65-3,33 0,72-1,26 0,51-1,47 0,07-0,25 0,07-0,55 0,05-0,17 0,03-0,120,01-0,07 0,01-0,05 0,003-0,02 Для увеличения теплостойкости впредлагаемой стали повышено содержа.ние вольфрамаОптимальные механические и эксп луатационные свойства пРедложеннойстали в литых заготовках достигаютсяпосле закалки с температуры 150+о+20 С и высокотемпературного отпуска с 600-75 О С.ОВ табл.приведены составы выплавленных сталей и залитых в сухие оболочковые формы.В табл, 2 приведены механическиеи эксплуатационные свойства известной и предлагаемой сталей после закалки в масло и высокотемпературногоотпуска при 600-750 С. 20 Определение динамической прочности производится на маятниковом копреМКс использованием образцов,имеющих размеры 10 х 10 х 55 мм приполукруглом надрезе глубиной 22 мм 25 посредине. Нагрев образцов производят в муфельных печах лабораторноготипа. При каждой температуре испытаний определяют ударную вязкость неменее чем трех образцов.Испытания показали, что предложенная сталь имеет более высокую износостойкость по сравнению с известной.В качестве эталона при испытаниина износ в условиях ударного истирания при 700-900 С используется стальмарки 5 ХНМЛ, износостойкость которойусловно принята за 1007.Применение предложенной стали для,изготовления кузнечно-прессового 40 инструмента, подвергающегося динамическим нагрузкам и нагреву до 900 ОС,позволяет увеличить его стойкостьи получить зкономию в сумме 72-85 р,на тонну литых заготовок.Т а б л й ц а2 3 4 5 6Иэвестная 2,65 2 99 3 38 2 65 8 12 3 33 3,10 Никель Молибден 1,26 1,72 1,26 1,08 0,72 1,08 0,72 0,23 0,99 1,47 Вольфрам 1,47 0,51 0,51 0,97 0,37 0,25 0,16 0,07 Ванадий 0,25 0,20 0,07 0,55 0,27 0,07 0;05 0,09 0,17 0,55 Кремний 0,270,07 0,05 0,12 0,17 Титан 0,03 0,07 - О,2 0,03 0,070,12 Кальций 0,01 0,04 0,07 0,01 0,05 0,07 0,03 0,05 Азот 0,05 0,01 0,03 0,01 Бор 0,04 0,02 0,01 0,03 0,003 0,007 0,01 0,02 0,01 0,003 0,003 0,01 0,02 0,01 Цирконий Остальное Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Осталь- Остальное ное ное ное ное ное Железо Таблица 2 Относитель Механические свойства Сталь Предел проч- Ударная вязкостьности при кгс и /см 136 132-140 5,4 3,6 0,9 194 Известная 164 8,9 7,1 5,3 . 206-218 276 188 10,8 8,2 . 6,4 260-276 312 204 287-302 12,6 9,3 7,5 324 168 8,7 7,0 5,4 208-222 279 Церий Иттрий Предложенная1 изгибе 20 Скгс/мм 20 С 700 С 900 С Эксплуатационная стойкость при горячем деформировании,ч ная износостойкость,Х889735 Продолжение табл. 2 Сталь Механические свойства ОтносительЭксплуатационная стойкость ная износостойкость,Х Ударная вязкость кгс м/см .Предел прочности при изгибе 20 С,о кгс/ммпри горячемдеформировании,ч 1 1 20 С 700 С 900 оС 10,78,2 . 6,6 272-284 194 318 12,5 9,4 7,8 296-310 208 326 П р и м е ч а н и е. При испытании эксплуатационной стойкости сталейудельные давления колеблются от 178 до 205 кгс/мма температура поверхности инструмента от 700 до 900 С.о 0,07-0,25 0,07-0,55 0,05-0,17 0,03-0,12 0,01-0,07 0,01-0,05 0,003-0,020 0,01-0,03 0,003-0, 01 0 ОстальноеУглеродКобальтМарганецХромНикельМолибденВольфрам Истоники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии У 19774,35кл, 10 У 12, 1970. 0,33-0,57 4,3-5,70,25-1,35 1,7-2,32,65-3,330,72-1,26 0,51-1,47 2. Авторское свидетельство СССРВ 594207, кл. С 22 С 38/52, 1978. Составитель Т.ПлатицинаРедактор И.Митровка Техред И, ГайдУ . Корректор Е.Рошко Заказ 10902/46 Тираж 684 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения.Штамповая сталь, содержащая М углерод, кобальт, марганецхром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, кремний, цирконий, железо и компонент, выбранный из группы, содержащей церий, о т л и ч а ю щ а я с.я тем, 3 что, с целью повышения динамической прочности при 700-900 С и эксплуатационной стойкости, она дополнительно содержит титан, кальций, азот, бор и группа дополнительно содержит ит- щ трий при следующем соотношении компонентов, вес.Е: ВанадийКремнийТитанКальцийАзотБорЦирконийКомпонент выбранный иэ группы, содержащейЦерийИттрийЖелезо