SU1020454A1 - Литейна инструментальна сталь - Google Patents

Abstract

ЛИТЕЙНАЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержаща  углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, железо, отличающа с  тем, что, с целью повшаени  литейных свойств, теплостойкости, износостойкости и разгаростойкости, а также срока службы изготовленных из нее лиэых инструментов, она дополнительно содержит алюминий, титан, кальций, редкоземельные металлы, бор . при следующем соотношении компонентов , вес.%: Углерод 0,35-0,43 Кремний 0,80-1,20 0,15-0,40 Марганец 4,5-5,5 Хром 1,2-1,5 Молибден Ванадий 0,2-1,0 0,01-0,05 Алкаш НИИ 0,01-0,08 Титан Кальций 0,005-0,05 РЗМ 0,005-0,08 О) 0,005-0,01 Бор Железо Остальное

Description

ьэ

о сд

42

Изобретение относитс  к металлургии стали, в частности к изысканию литейных инструментальных сталей дл отливок пресс-форм лить  под давлением алюминиевых сплавов и других литых инструментов.

В отечественной практике широко примен ютс  инструментальные стали дл  гор чего Деформировани  марок 4Х5В2 К:, 4ХЗВМФ, 4Х2В5НФ.

Повышенна  в зкость и удовлетворительна  теплостойкость указанных сталей определ ют целесообразную область их применени  - монолитные и прессовые вставки дл  гор чего деформировани  конструкционных и жаропрочных сталей, а также пресс-формы лить  под давлением алюминиевых, цинковых и магниевых сплавов Г Практически все известные деформированные стали можно использоват дл  получени  литого штампового инструмента , но его сто-йкость низка . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  сталь состава , вес.%: .

Углерод0,32-0,40

Кремний0,8-1,2

Марганец0,15-0,40

Хром4,5-5,5

Молибден .1,2-1,5

Ванадий . 0,30-0,50 ЖелезоОстальное

Удовлетворительные механические свойства в сочетании с коррозионной стойкостью (за счет повышенного содержани  хрома делают известную сталь основным материалом дл  изготовлени  пресс-форм лить  под далением алюминиевых сплавЬв Г2.

В то же врем  Недостатками известной стали  вл ютс  неудовлетворительные литейные свойства и отностельно низкие теплостойкость, износостойкость и разгаростойкость, что заметно снижает срок службы изготовленных из нее литых штамповых инструментов.

Цель изобретени  - повышение литейных свойств, теплостойкости, изнОсостойкости и разгаростойкости, а также срока службы литых штамповых инструментов.

указанна  цель достигаетс  тем, что содержаща  углерод, кремний, маганец , хром, молибден, ванадий, железо , дополнительно содержит алюминий , титан, Ксшьций, радкоземельные металлы, бор при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод0,35-0,43

Кремний0,8-1,2

Марганец . 0,15-0,4 Хром4,5-5,5

Молибден1,2-1,5

Ванадий0,2-1,0

Алюминий0,01-0,05

0,01-0,08 0,005-0,05 0,005-0,08 0,005-0,01

Остальное

Дополнительное введение в состав стали алюмини , титана, кальци , РЗМ и бора св зано с их благопри тным вли нием на ее литейные свойства , структуру, механические и экс0 плуатационныё свойства. Структура стали приобретает более дисперсное строение с измельченными карбидами и заметно очищенными границами зерен .

5 Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной стали и соответствующие им свойства приведены в табл. 1 - 3.

Металл выплавл ли в 300 кг инQ дукционной печи методом переплава.

В процессе фракционной разливки сталь модифицировали добавками 0,1-0,5% вес. комплексной лигатуры, содержащей алюминий , титан, кальций, РЗМ, бор и

с никель.

Все выплавленные опытные стали подвергались исследовани м на жидкотекучесть , трещиностойкость отливок, теплостойкость, износостойкость и разгаростойкость.

0 Одновременно опытными стал ми заливались керамические формы дл  литых пресс-форм лить  по давлением алюминиевых сплавов.

Результаты испытаний приведены

5 в табл. 2 и 3.

i.

Как видно из табл. 3. предлага . ема  литейна  инструментальна  сталь составов №№ 2-8 превосходит известную сталь независимо от варианта изготовлени  последней по всему комплексу эксплуатационных свойств. Так, износостойкость увеличиваетс  на 15-30%, а разгаростойкость - на 255 40%. Теплостойкость стали составл ет 615°С, т.е. на 15С выше по сравнению с известной сталью - 4Х5МФС. Волее высокий уровень отмеченных свойств обеспечивает высокую эксп плуатационную стойкость пресс-форм, отлитых из предлагаемой стали. Если срок службы пресс-форм из известной кованой стали составл ет 20 тыс.съемов , то из предлагаемой литейной

- стали он повышаетс  до 25-30 тыс.

По предварительным расчетам ожидаемый экономический эффект составл ет около 16 тыС. руб. в год за счет замены пресс-форм, изготовленных из

0 деформируемых сталей 4Х5МФС и ДИ-22, на литые пресс-формы из предлагаемой стали в услови х цветнолитейного цеха предпри ти .

Основными стать ми, экономического

5 эффекта  вл ютс  увеличение срока службы пресс-форм при литье под давлеиием алюминиевых cfbiaBOB в 1,5 раза , что св зано с повьаиени м износостойкости на 15-30%, разгаростойкости на 25-40%, литейных свойств на 10-35%. ; Предлагаема  сталь может найти :широкое применение дл  изготовлени  молотовых, прессовых и Др. инстру-. ментов при гор чем деформировании конструкционных сталей и цветных сплавов. Т а б л и ц а 1

Известна  сталь 1- , 0,390,940,324,81,2 0,4 Предлагаема  ста 20,370,970,274,9 1,3 0,2 30,410,840,155,5 1,1 1,0 ... 40,430,800,344,5 1,4 0,6 5 0,381,120,364,7 1,5 0,8 60,351,20,195,3 1,2 0,6 70,370,930,405,1 1,2 0,7 80,361,140,244,6 1,3 0,9 - 9 0,390,990,254,7 1,4 0,19 10 0,420,830,185,21,1 1,1

172 147 11 160 138

Таблица 2

Известна  Кована  сталь

40,2 1,8.

46

Лита  сталь

46

3,5 5,3 0,9 - - . - .-ль 0,050,010,020,008 0,005 0,,050,030,,01 0,020,030,050,010,009 0,010,020,050,080,007 0,030,060,020,050,007 0,020,040,040,030,006 0,020,080,010,0050,006 . .в 0,060,0090,060,0040,004 0,0090;090,0040,090,011

Предлагаема  сталь

Известна  Кована  сталь

38

40

Лита  сталь

39 36

40

Предлагаема  сталь

Продолжение табл. 2

Таблица 3

Примечание.

Продолжение табл. 3 Термическа  обработка образцов из опытных сталей дл  механических испытаний включает закалку от в масло и отпуск при , затем при по 2 ч.

Claims (1)

1. ЛИТЕЙНАЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения литей-

   Остальное ных свойств, теплостойкости, износостойкости и разгаростойкости, а также срока службы изготовленных из нее литах инструментов, она дополнительно содержит алюминий, титан, кальций, редкоземельные металлы, бор · при следующем соотношении компонентов , вес.%:

   Углерод Кремний Марганец Хром Молибден Ванадий Алюминий Титан

   Кальций

   РЗМ Бор Железо