Штамповая сталь

ИЗОБ ПИСА У сти, она дополниюминий, титан,льные металлыношении компоненпластично одержит ал и редкоземе ующем соот ф в гическотельнокальцийпри следтов, маУглеКремМарг ий ВольФрамМолибденВанадийАлюминийТитанКальцийРедкоземельные металлыЖелезо Ф 0,01-0Осталь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕП( 211 3 4 53198/22-02221 15.06.82461 30.01.84. Бюл. Р 4721 С. Н. Примеров, В. А. Носатов,В. Г. Горенко, В. Б, Вихляев,В. А, Чеботарев и С. Н. Бобраков71 Институт проблем литья АН УССР53 66914.018,258.2-194(088.81561 1. Сталь 4 Х 5 МФС, ЗХЗМЗФ.ГОСТ 5950-73.2. Сталь 4 ХЗВМ . ГОСТ 5950-73.54 (57 1 ТАИПОВАЯ СТАЛЬ, содержащаяуглерод, кремний, марганец, хром,фольфрам, молибден, ванадий и железоо т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения механических свойствпри температурах до 500" С и технолоО, 35-0, 50 0,30-0,60 0,30-0,60 2,50-3,50 0,40-0,80 0,30-0,600,15-0,50 0,01-0,05 0,01-0,08 0,01-0,05Изобретение относится к металлургии, в частности к штамповым сталям для изготовления мелких молотовых штампов, молотовых и прессовых вставок и других штамповых инструментов.Известны штамповые стали 4 х 5 МФС, ЗхЗМЗФ С 1.Недостатком сталей является .то, что в литом состоянии их свойства относительно низкие.Наиболее близкой по технической 10 сущности и достигаемому результату к предлагаемой янляется штамповая сталь следующего состава, мас.Ъ:Углерод 0,40-0,48Кремний0,60-0,90 .15Марганец 0,30-0,60Хром 2,80-3,50Вольфрам 0,60-1,00Молибден 0,40-0,60Ванадий 0,60-0,90 20Железо ОстальноеИзвестная сталь применяется главньк образом для изготовления мелких молотовых штампов, вставок штампов или прессов, а также инструментов горизонтально-коночных машин 23.Недостатками известной стали являются относительно низкие теплостойкость, механические свойства при повышенньк температурах, особенно плас тичность и ударная вязкость, и неудонлетворительная технологическая. пластичность. Все это снижает качество и долговечность инструментов, изготовленных из известной стали. 50 Цель изобретения - повышение механических свойств при температурах до 500 С и технологической пластичоности.Поставленная цель достигается тем,40 что штамповая сталь, содержащая уг-лерод,.кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, ванадий и железо, дополнительно содержит алюминий, титан, кальций.и резкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас.Ь:Углерод 0,35-0,50Кремний 0,30"0,60Марганец 0,30-0,60Хром 2,50-3,50Вольфрам 0,40-0,80Молибден 0,30-0,60Ванадий 0,15-0,50Алюминий 0,01-0,05Титан О, 01-0, 08 55Кальций 0,01-0,05Реэкоземельные металлы 0,01-0,08Железо ОстальноеДополнительное введение в состав 60 предлагаемой стали алюминия, титана, кальция и РЗМ объясняется их благоприятным влиянием на теплостойкость, структуру, технологическую пластичность и механические свойства. АлютИз результатов, приведенных в табл. 4, следует, что литая предлагаемая сталь превосходит йо теплостойкости и технологической пластичности известную сталь в литом варианте. миний и титан, связывая свободныйазот в нитриды, устраняют его вредное влияние на свойства. сталиЯвляясь сильными раскислителями, вводимые .элементы существенно снижаютсодержание кислорода в металле и темсамым повышают его свойстна. Одновременно они обеспечивают рафинированнестали от серы и снижение общего содержания неметаллических включений,сопровождающихся очищением границзерен. Это приводит к повышению всего комплекса свойстн стали и, соотвественно, эксплуатационной стойкостиизготовленного иэ нее литого штампового инструмента.Опытные стали выплавляют в 160"килограммовой индукционной печи методом переплава, При фракционной разливке сталь обрабатывают добавками0,1-0,5-ной лигатуры, содержащейалюминий, титан, кальций и редкоземельные металлы.Химические составы опытных сталейприведены в табл. 1.Все выплавленные опытные сталиисследуют на теплостойкость, технологическую пластичность и механическиесвойства,Термическая обработка опытных образцов из выплавленных сталей включает отжиг при 860 С, закалку в маслеот 1 050 С и последующий двухкратныйотпуск при 580 и 550 С по 2 ч,Результаты испытаний приведены нтабл. 2-4.Как видно из табл, 2,предлагаемаяштамповая сталь опытных составов 2-4превосходит известную сталь по всеммеханическим характеристикам приобычной и повышенной 500 С температурах испытаний независимо от варианта ее изготовления (литая иликованная . При этом особенно эффективно увеличиваются пластичность иударная вязкость предлагаемой стали.В табл, 3 приведены механическиесвойства при обычной температуре испытаний известной стали в литом икованом нариантах изготовления посравнению с литой предлагаемой штамповой сталью состава 2. Высокий уровень прочности и вязкости предлагаемой литой стали, практический достигающий деформированного варианта ееизготовления, позволяет ее рекомендовать для получения литых штамповыхинструментов.В табл. 4 приведены результатыиспытаний на теплостойкость и технологическую пластичность.о% Состав Опытная стальЮ Е Е ЮУглерод Кремний Марганец Хром Вольфрам Ванадиййе щ ее М веааеаеЮ 1 Известная 0,43 0,85 0,38 3,1 0,7 064 2,5 0,4 015 0,35 0,52 0,30 Предлагаемая 0,48 0,60 3,5 Орб 0,27 0,42 0,50 0,60 31 08 050 0,30 045054034 0,5. 0,34 2,8 0,47 0,51 0,45 0,42 3,2 0,6 Продолжение табл. 1 1 1 1 Состав Опытная сталь Химический состав, мас.З Молибден Алюминий Титан Кальций РЗМ 1 Известная 0,50,04 0,3 0,03 Предлагаемая 0,05 0,5 0,01 0,6 0,01 0,08 0,06 0,4 0,009 0,4 0,009 0,09 Железо Остальное Ожидаемый экономический эффектсоставит около 25 тыс.руб. в годза счет повышения теплостойкости на25 С, механических свойств, особенно6 пластичности и ударной вязкости. приповышенных температурах в 1,5-2 рава,и технологической пластичности на22. 0,04 0,02 0,01 . 0,05 0,08 Ор 01 0,009 0,06 0,09 0,0091070199 8Таблица Э ЮВ Ф Состав Механические свойства Опытная сталь МФ еюяЬВ 6 з, кгс/мм 2 В н НФС кгсм/см У5,6 2,7 48 4 25 звестная лита 8 4 8 81 50 7 звестная кованая Предлагаемая л тая7,8 45,6 4,2 137 Э Т,;а 4 и ц тная сталь Состав вердость НЙС при темтаний, С Ко об атурах испи675 625 5 26 4 звестна 4.5 2 редлагаемая 42 44 4 45 4 2 44 24 2 Составитеь В. Бромстрем ктор А. Курах Техред С.Мигунова Корректор В. Рирняк Ю ЮФТОЮЗаказ 11649/ Подписноевенного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб д. 4/ Филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная,Тираж 603 ВНИИПИ Государст по делам изобре 13035, Москва, Ж"