EA022421B1 - Die steel - Google Patents
Die steel Download PDFInfo
- Publication number
- EA022421B1 EA022421B1 EA201201331A EA201201331A EA022421B1 EA 022421 B1 EA022421 B1 EA 022421B1 EA 201201331 A EA201201331 A EA 201201331A EA 201201331 A EA201201331 A EA 201201331A EA 022421 B1 EA022421 B1 EA 022421B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- steel
- iron
- chromium
- vanadium
- molybdenum
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области чёрной металлургии, в частности к составам сталей и сплавов, применяемых для изготовления инструмента ударного действия горячего деформирования. Заявленная штамповая сталь может быть применена в машиностроении и металлообрабатывающей промышленности для изготовления кузнечно-прессового инструмента, подвергающегося для повышения стойкости упрочнению поверхности.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to compositions of steels and alloys used for the manufacture of impact tools of hot deformation. The claimed stamped steel can be used in mechanical engineering and the metal industry for the manufacture of forging tools, subjected to hardening to increase the surface hardening.
Известные штамповые стали типа 5ХНМ, 4ХМНФС, 5Х2МНФ [1], а также [2], которые используются для изготовления формообразующей оснастки, содержащие компоненты при следующем соотношении, мас.%:Known die steels of the type 5XHM, 4XMNFS, 5X2MNF [1], as well as [2], which are used for the manufacture of forming equipment, containing components in the following ratio, wt.%:
Недостаток указанных сталей проявляется в низкой твердости, теплостойкости упрочненного поверхностного слоя и низкой ударной вязкости.The disadvantage of these steels is manifested in low hardness, heat resistance of the hardened surface layer and low impact strength.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь состава [3] при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is steel composition [3] with the following ratio of components, wt.%:
Указанный источник можно рассматривать в качестве прототипа заявленного изобретения. Недостатком указанной стали является недостаточно высокие ударная вязкость и предел прочности при требуемой твердости, что приводит к значительному снижению стойкости формообразующей оснастки.The specified source can be considered as a prototype of the claimed invention. The disadvantage of this steel is not enough high toughness and tensile strength at the required hardness, which leads to a significant decrease in the resistance of the forming tooling.
Задачей изобретения является повышение ударной вязкости стали и предела прочности без снижения твердости формообразующей оснастки.The objective of the invention is to increase the toughness of steel and tensile strength without reducing the hardness of the forming tooling.
Технический результат достигается тем, что компоненты штамповой стали находятся в следующем соотношении, мас.%:The technical result is achieved by the fact that the components of die steel are in the following ratio, wt.%:
Понижение содержания углерода связано с необходимостью увеличения ударной вязкости сталиThe decrease in carbon content is associated with the need to increase the toughness of steel
- 1 022421 для обеспечения работоспособности технологической оснастки при ударных нагрузках, причём при содержании углерода менее 0,44% запас прочности недостаточен, а при содержании углерода более 0,52% резко снижается ударная вязкость.- 1 022421 to ensure the operability of tooling under shock loads, and when the carbon content is less than 0.44%, the safety margin is insufficient, and when the carbon content is more than 0.52%, the toughness sharply decreases.
Указанное содержание хрома и ванадия создаёт благоприятные условия для упрочнения металлической матрицы, обеспечивающего максимум кратковременной прочности стали при повышенной температуре. Причём содержание хрома менее 0,8% приводит к значительному снижению теплостойкости стали, а более 1,20 начинает снижать прочность при температурах выше 500°С. Ванадий в указанных пределах упрочняет металлическую матрицу за счет измельчения зерна.The specified content of chromium and vanadium creates favorable conditions for the hardening of the metal matrix, which provides maximum short-term strength of steel at elevated temperatures. Moreover, the chromium content of less than 0.8% leads to a significant decrease in the heat resistance of steel, and more than 1.20 begins to reduce strength at temperatures above 500 ° C. Vanadium within the specified limits strengthens the metal matrix by grinding grain.
Введение в сталь молибдена, титана и бора позволяет существенно повысить прокаливаемость стали, что особенно важно для крупногабаритной оснастки. Также титан сильно уменьшает зерно, делает его менее угловатым, что повышает пластические свойства стали.The introduction of molybdenum, titanium and boron into steel can significantly increase the hardenability of steel, which is especially important for large equipment. Also, titanium greatly reduces grain, makes it less angular, which increases the plastic properties of steel.
Дополнительное легирование ниобием уменьшает величину зерна в стали и повышает прочность при высоких температурах. Кальций обеспечивает снижение концентраций внутренних напряжений за счет глобулизации неметаллических включения и предания им шаровидной формы.Additional alloying with niobium reduces the grain size in steel and increases strength at high temperatures. Calcium provides a decrease in the concentration of internal stresses due to the globulation of non-metallic inclusions and their spherical shape.
Химический состав опытных плавок приведен в табл. 1.The chemical composition of the experimental heats is given in table. one.
Таблица 1. Химический состав опытных плавокTable 1. The chemical composition of the experimental swimming trunks
Содержание серы и фосфора во всех плавках не более 0,02 и 0,025 мас.% соответственно, остальное - железо;The sulfur and phosphorus content in all swimming trunks is not more than 0.02 and 0.025 wt.%, Respectively, the rest is iron;
* - содержание циркония - 0,02 мас.%* - zirconium content - 0.02 wt.%
Свойства сталей определяли на образцах, вырезанных из прокованной заготовки с поверхности и центральной части. Образцы подвергали следующей термообработке: закалка при 950°С в масле, отпуск при 560°С в течение 2 ч. Далее проводили диффузионное упрочнение поверхности образца посредством нанесения карбонитрирующей обмазки с последующим нагревом в печи при температуре 540°С.The properties of steels were determined on samples cut from a forged billet from the surface and central part. The samples were subjected to the following heat treatment: quenching at 950 ° С in oil, tempering at 560 ° С for 2 h. Next, diffusion hardening of the surface of the sample was carried out by applying carbonitriding coating followed by heating in an oven at a temperature of 540 ° С.
Теплостойкость оценивали по твёрдости стали после 4 ч выдержки при 640°С. Предел прочности определяли на стандартных укороченных образцах. Выносливость оценивали по пределу выносливости (δ-1) при испытаниях на изгиб с кручением гладких диффузионноупрочненных образцов на машине МУИ-6000 при базе Ν=104 циклов. Ударную вязкость определяли по стандартной методике, микротвердость упрочненного слоя - на приборе при нагрузке 0,981 Н. Результаты испытаний приведены в табл. 2.Heat resistance was assessed by the hardness of steel after 4 h exposure at 640 ° C. The tensile strength was determined on standard shortened samples. Endurance was evaluated by the endurance limit (δ -1 ) during bending tests with torsion of smooth diffusion-strengthened samples on an MUI-6000 machine with a base of Ν = 10 4 cycles. Impact strength was determined by standard methods, the microhardness of the hardened layer on the device at a load of 0.981 N. The test results are shown in table. 2.
Таблица 2. Свойства опытных сталейTable 2. Properties of experimental steels
В числителе - для поверхности, в знаменателе - для центра заготовкиIn the numerator - for the surface, in the denominator - for the center of the workpiece
Анализ результатов испытаний свидетельствует о более высоком комплексе свойств разработанной стали, а именно, повышении вязкости и прочности оснастки при ударных нагрузках. Из предлагаемой и известной стали [3] были изготовлены штамповые вставки размером 200x300x500 мм для штамповки детали вилка из стали 40Х.An analysis of the test results indicates a higher complex of properties of the developed steel, namely, an increase in the viscosity and strength of tooling under shock loads. From the proposed and well-known steel [3], die inserts 200x300x500 mm in size were made for stamping a fork part from 40X steel.
- 2 022421- 2 022421
Результаты испытаний приведены в табл. 3.The test results are given in table. 3.
Таблица 3. Стойкость упрочненных вставок при прессовании стали 40ХTable 3. The resistance of the hardened inserts when pressing steel 40X
В числителе стойкость неупрочненных вставок, в знаменателе - упрочненных.In the numerator, the resistance of unstrengthened inserts, in the denominator - reinforced.
Анализ результатов показывает, что как до, так и после упрочнения рабочей поверхности, стойкость инструмента из предлагаемой стали на 20% выше, чем из известной [3].An analysis of the results shows that both before and after hardening of the working surface, the tool life of the proposed steel is 20% higher than that of the known [3].
Источники информации:Information sources:
1. Сорокин В.Г., Волосников А.В., Вяткин С.А. Марочник сталей и сплавов. -М.: Машиностроение. 1989, 640 с.1. Sorokin V.G., Volosnikov A.V., Vyatkin S.A. Marochnik steels and alloys. -M .: Engineering. 1989, 640 p.
2. Позняк А.А. и др. Штамповые стали. М.: Металлургия. 1980. 244 с.2. Poznyak A.A. and other stamped steels. M .: Metallurgy. 1980.244 s.
3. ΒΥ 6728 С1, 2004.3. ΒΥ 6728 C1, 2004.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201201331A EA022421B1 (en) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | Die steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201201331A EA022421B1 (en) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | Die steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201201331A1 EA201201331A1 (en) | 2014-02-28 |
EA022421B1 true EA022421B1 (en) | 2015-12-30 |
Family
ID=50185117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201201331A EA022421B1 (en) | 2012-08-24 | 2012-08-24 | Die steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA022421B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6059053A (en) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Daido Steel Co Ltd | Hot working tool steel |
SU1601188A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-10-23 | Предприятие П/Я А-1125 | Die steel |
RU2095460C1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-11-10 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Cast pressed steel |
EP2236639A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-06 | Rovalma, S.A. | Hot work tool steel with outstanding toughness and thermal conductivity |
EP2476772A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-18 | Rovalma, S.A. | High thermal diffusivity and high wear resistance tool steel |
-
2012
- 2012-08-24 EA EA201201331A patent/EA022421B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6059053A (en) * | 1983-09-09 | 1985-04-05 | Daido Steel Co Ltd | Hot working tool steel |
SU1601188A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-10-23 | Предприятие П/Я А-1125 | Die steel |
RU2095460C1 (en) * | 1996-02-26 | 1997-11-10 | Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова | Cast pressed steel |
EP2236639A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-06 | Rovalma, S.A. | Hot work tool steel with outstanding toughness and thermal conductivity |
EP2476772A1 (en) * | 2011-01-13 | 2012-07-18 | Rovalma, S.A. | High thermal diffusivity and high wear resistance tool steel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201201331A1 (en) | 2014-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101745224B1 (en) | Steel for carburizing | |
US9777355B2 (en) | Process for producing precipitation strengthening martensitic steel | |
JP7083242B2 (en) | Hot tool steel with excellent thermal conductivity | |
JP2006213951A (en) | Steel for carburized component excellent in cold workability, preventing coarsening of crystal grains in carburizing impact resistance and impact fatigue resistance | |
JP7168003B2 (en) | steel | |
US20100021336A1 (en) | Ball pin and bushings composed of rust-resistant steel | |
TW201835357A (en) | Press hardened steel with extremely high strength and method for production | |
EP2647734A1 (en) | Bearing steel exhibiting excellent machinability after spheroidizing annealing and excellent resistance to hydrogen fatigue after quenching/tempering | |
JP6693206B2 (en) | Crankshaft, manufacturing method thereof, and crankshaft steel | |
JP2020026567A (en) | Hot stamp die steel, hot stamp die and method for producing the same | |
JP2014145100A (en) | Cold tool steel having reduced alloy addition amount | |
JP2019183215A (en) | Carburization machine component and manufacturing method therefor | |
JP6158794B2 (en) | Air curable impact resistant alloy steel, method of making the alloy, and article containing the alloy | |
WO2018139185A1 (en) | Hot work tool steel with excellent thermal conductivity | |
Adetunji et al. | Microstructures of mild steel spring after heat treatment | |
EA022421B1 (en) | Die steel | |
EA017741B1 (en) | Steel for producing machine components formed from solid stock | |
US2863763A (en) | Ductile and tough high strength steel | |
ES2198903T3 (en) | STEEL COMPOSITION FOR USEFUL. | |
JP2706940B2 (en) | Manufacturing method of non-heat treated steel for nitriding | |
JP5734050B2 (en) | Medium carbon steel with excellent rolling fatigue properties and induction hardenability | |
JP5025666B2 (en) | Nitrided steel | |
JP4302480B2 (en) | High hardness steel with excellent cold workability | |
RU2509162C1 (en) | Process of making parts from steel castings | |
JPH09324258A (en) | Nitrided parts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM |