RO107697B1 - Oțel de scule pentru extrudare la rece - Google Patents

Abstract

: Invenția de față se referă la un oțel de scule pentru extrudare la rece cu conținut mediu de carbon și microaliat cu bor, cu plasticitate ridicată la rece și călibilitate superioară. Oțelul, conform invenției, are următoarea compoziție chimică: 0,30-0,36% C, 0,40-0,70% Mn, 0,1-5- 0,40% Si, max. 0,035% P. max. 0,035% S, 0,00- 0,005% B, 0,02-0,05% Al, 0,01-0,02% Ti, max. 0,009% N, restul elementelor reziduale fiind în limite normale.

Description

Invenția se referă la un oțel de scule pentru extrudare la rece, cu conținut mediu de carbon și microaîiat cu bor, cu plasticitate ridicata la rece și călibilitate superioară, destinat cu precădere prelucrării plastice prin extrudare la rece a sculelor de mână cu formă complexă, supuse ulterior tratamentului de îmbunătățire (călire și revenire) în vederea dobândirii durității necesare utilizării.

Sunt cunoscute oțelurile microaliate cu bor și suplimentar aliate cu mangan, crom, nichel, molibden, separat sau cu mai multe din aceste elemente de aliere.

Oțelurile menționate prezintă dezavantaje în ceea ce privește varietatea mare de elemente de aliere utilizate la elaborarea lor.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în obținerea unui oțel slab aliat, cu proprietăți de utilizare la nivelul oțelurilor aliate cu crom și vanadiu.

Oțelul, conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea ca are următoarea compoziție chimică: 0,30 ...0,36% carbon, aluminiu 0,02..0,05%, mangan 0,40...0,70%, bor0,002..0,005%, titan 0,01...0,02% și azot maximum 90 ppm, restul elementelor, precum siliciul, fosforul și sulful fiind în Urnite normale. De asemenea, elementele reziduale crom, nichel, molibden, vanadiu, cupru, sunt în Urnite normale.

Oțelul, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- compoziție chimică cu conținut redus de elemente deficitare de aliere și implicit economicitate;

- prelucrabilitate plastica la rece ridicată, caracterizată, în stare recoaptă, prin limită redusă de curgere, alungire și gâtuire ridicate și nivel scăzut de duritate Brinell, respectiv comportare satisfăcătoare la refularea la rece cu un grad de deformare plastică de 66%;

- bandă de căUbiUtate cn valori ridi10 cate de duritate HRC și alură orizontală, până la distanța de 3 mm față de suprafața frontală;

- proprietăți mecanice avantajoase în stare călită și revenită la temperaturi joase și medii.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu figura, care reprezintă banda de călibilitate a oțelului microaîiat cu bor.

Oțelul, conform invenției, a fost elaborat într-un cuptor cu inducție în aer, de capacitate maximum 50 kg, folosind ca încărcătură metalică fier vechi pregătit sub formă de bucăți sparte. Alierea cu bor s-a făcut cu feroborFeBie și alierea cu titan - necesar legării azotului - cu burete de titan. Pentru dezoxidare s-a utilizat aluminiu tehnic Al=99,6%.

Fiecare șarjă a fost turnată într-un lingou de circa 50 kg/buc. După turnare, lingourile s-au răcit în lingotieră și s-au stripat reci. Lingourile au fost foqate în bare de diferite dimensiuni, variind între 020și 40 mm. Domeniul de temperatură de forjare s-a situat între 1150 și 850°C.

Compoziția șaijelor experimentale este redata în tabel.

Nr. șarjă	Compoziția chimică	(%}
C	Mn	Si	P	S	B	Al	Tt	Cr	Ni
1	0,35	0,54	031	0,022	0,023	0,0035	0,027	0,01	0,14	0,09
2	0,32	0,62	0,29	0,021	0,024	0,0026	0,02	0,01	0,16	0,1
3	0,30	0,49	0,32	0,018	0,020	0,0050	0,035	0,020	0,18	0,11
4	0,31	0,42	0,35	0,019	0,022	0,0040	0,047	0,01	0,20	0,08
5	0,34	0,65	0,37	0,015	0,021	0,0020	0,05	0,01	02	0,13

Conținutul de molibden s-a situat (în ordinea șarjelor) la valorile de: 0,09; 0,07; 0,07; 0,06; 0,10%.

Conținutul de cupru s-a situat la valorile de: 0,12; 0,11; 0,10; 0,13; 0,10%, iar cel de vanadiu tn limitele: 0,05; 0,04; 0,05; 0,06; 0,04%.

Conținutul de azot a variat în limitele

50...90 ppm.

Barele au fost răcite, lent, după foijare.

Barele foijate au fost recoapte la 700°C, în vederea înmuierii structurii cu cementită globulară. în continuare, s-au executat în această stare epruvete de tracțiune 010 mm, de reziliență KCU3 (DVM), de încercare a călibilității și de refulare la rece. Epruvetele de tracțiune au fost călite în apă (temperatura de austenitizare 850°C) și revenite la 250, 380 și 450°C. Epruvetele de reziliență au fost supuse acelorași tratamente termice, ca și epruvetele de tracțiune.

Rezultatele obținute au evidențiat următoarele:

a) în stare recoaptă (globulizată)

- limita de curgere: maximum 360 N/mm;

- rezistența la rupere: maximum 620 N/mm,

- alungirea A5: minimum 30%;

- gâtuirea: minimum 60%;

- reziliența KCU2: minimum 70 J/cm ,

- duritatea HB: maximum 165;

b) în stare călită + revenită la 250°C

- ljmita de curgere: minimum 1280 N/mm²;

-rezistența la rupere: minimum 1430 N/mm ;

- alungirea As: minimum 7%;

- gâtuirea: minimum 20%;

cm²;

- reziliența KCU3: minimum 24 J/

- duritatea HRC: minimum 45;

c) in stare călită + revenită la 360°C

- ljmita de curgere: minimum 1070

N/mm²;

-reristența la rupere: minimum 1250 N/mm ;

- alungirea As: minimum 12%;

- gâtuirea Z: minimum 30%;

- reziliența KCU3: minimum 30 J/cm²;

- duritatea HRC: minimum 42;

d) în stare călită + revenită la 450°C

- ljmita de curgere: minimum 1020

N/mm²;

-rezistența la rupere: minimum 1160 N/mm²;

- alungirea As: minimum 20%;

- gâtuirea Z: minimum 45%;

- reziliența KCU3: minimum 38 J/cm²;

- duritatea HRC: minimum 40.

în încercarea de călibilitate Jeminy, banda de dispersie se prezintă ca în figură.

încercarea de refulare la rece, executată pe o epruvetă 0 20 x 40 mm în stare recoaptă, a corespuns refulării cu un grad de deformare plastică de 66%, fără apariția fisurilor pe generatoare.

Claims (1)

1. Revendicare

   Oțel de scule microaliat cu bor, cu conținut mediu de carbon, caracterizat

   35 prin aceea că, are următoarea compoziție chimică: 0,30...0,36% C, 0,40...0,70% Mn, 0,15...0,40% Si, maximum 0,035% P, maximum 0,035% S, 0,002.^0,005% B, 0,02...0,05% Al, 0,01...0,02% Ίϊ, maxi40 mum 0,009% N, restul elementelor reziduale fiind în limite normale.