SU1488358A1 - Штамповал сталь - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к высокопрочной ', теплостойкой стали Для изготовления формообразующего инструмента литьем, и может быть⁰ использовано в машино2

строении при горячей обработке металлов и сплавов. Цель изобретения повышение горячей твердости и сопро-> тивления термомеханической усталости в литом состоянии при 500-600°С. Сталь дополнительно содержит стронций при следующем соотношении компонентов, мае.углерод 0,42-0,52; кремний 0,16-0,38; марганец 0,160,38; хром 3,6-5,6; никель 0,220,75; молибден 0,8-1,2; ванадий 0,3>0,6; церий 0,005-0,14; бор 0,00050,002; алюминий 0,05-0,15; титан 0,04-0,15; стронций 0,0005-0,01, железо - остальное, причем отношение Νί к (Се + 8г) равно 5-40, а отношение Сг к В х10³ равно 2,3-7,2, Применение стали позволяет увеличить срок службы инструмента. 3 табл.

Изобретение относится к металлург гии, в частности к высокопрочной теплостойкой стали для изготовления формообразующего инструмента литьем в жидкостекольные смеси, и может быть использовано в машиностроении при горячей обработке металлов и сплавов.

Цель изобретения - повышение горячей твердости и термомеханической усталости в литом состоянии при 500‘6 00° С,

Химический состав опытных плавок сталей приведен в табл. 1.

Стронций в указанных пределах спо* собствует закреплению атомов бора на дислокациях, что затрудняет их движение при развитии процессов термомеханической усталости. Кроме того, стронций значительно снижает размер первичных дендритов, что позволяет получать в стали высокий уровень пластических⁴свойств, оказывающих решающее влияние на повышение термомеханической усталости.

При отношении никеля к суммарному содержанию церия и стронция более 40 в литой стали снижается сопротивлению термомеханической усталости, а менее 5 - в стали увеличивается содержание хрупких фаз по границам зерен, снижающих вязкость стали.

При отношении Сг/В · 10³ более

7,2 в литой стали снижается ударная

вязкость из-за повышения количества

карбидной фазы, а при отношении ме00

00

00

сл

00

1488358

нее 2,3 снижается пластичность за счет выделения боридных фаз по границам зерен„

Свойства сталей определяли на образцах, вырезанных с поверхности итамповых вставок размером 60*200*

*360 мм, полученных отливкой в жидкостекольные смеси.

Сопротивление термомеханической ю усталости оценивали по средней глубине трещин после 1000 и 2000 циклов в режиме 780°С ΖΖ 20°С при напряжении 750 МПа.

Сопротивление смятию оценивали по 15 горячей твердости при 500 и 600°С.

Сравнительные свойства сталей приведены в табл. 2„

Предложенная сталь обладает повышенной горячей твердостью и сопротив- 20 пением термомеханической усталости, что позволяет повысить стойкость формообразующего инструмента»

Из предлагаемой и известной сталей изготавливали литьем в жидкостеколь- 25 ные смеси штамповые вставки размером 60x200*360 мм для штамповки деталей "валик" и "шестерня" из стали 40х»

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

с' ' к

Стойкость вставок штампов из предлагаемой стали выше в 1,3 - 1,4 раза.

Claims (2)

Формула изобретения Штамповал сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, церий, бор, алюминий, титан, железо, отличающаяся тем, что, с целью повыше’ния горячей твердости сопротивлений термомеханической усталости в литом< состоянии при 500-600°С, она дополнительно содержит стронций при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 0,42 - 0,52 Кремний 0,16 - 0,38 Марганец 0,16 - 0,38 Хром 3,60 - 4,60 Никель 0,22 - 0,75 Молибден 0,80 - 1,20 Ванадий 0,30 - 0,60 Церий 0,005 - 0,14 Бор 0,0005 - 0,00 Алюминий 0,05 - 0,15 Титан 0,04 - 0,15 Стронций 0,0005 - 0,01 Железо Остальное причем выполняются следующие соотношения : никель__________ 40 церий + стронций ’ хром____ бор * 10 5 7,2. Плавка • Мп τη 1 .0,47 0,28 0,38 2 0,42 0,38 0,29 3 0,52 0,16 0,16 4 0,51 0,94 0,63 3.60 4.60 4,20 г Мо V ]"Се _1 В 0,52 0,75 Предлагаемая сталь 0,10 0,22 0,80

1,20

0,48

0,30

0,60

0,14 0,005 Известная сталь

1,05

2,47 0,99.1,05 0,43 0,10

Таблиц

В А1 Τί 8г 0,0005 0,15 0,12 0,001 0,002 0,10 0,04 0,01 0,001 0,05 0,15 0,0005 0,0009 0,51 0,17 -.

Примечание. Содержание серы и фосфора во всех плавках не более 0,025» остальное - железо. Известная сталь дополнительно содержит 0,16 мас.Х циркония и 0,19 мас.Х меди.

1488358 6

Таблица 2

Плавка Горячая твердость, ГПа Термомеханическая усталость, средняя глубина трещин, мм 500°С 600° С 1000 циклов 2000 циклов Предлагаемая сталь 1 . 4,96 4,52 0,18 0,22 2 5,02 4,62 0,18 0,24 3 4,98 4,82 0,20 0,24 Известная сталь 4 4,16 3,68 0,25 ” 0,30

Таблица 3

Сталь Стойкость литых вставок штампов, тыс,шт. Валик | Шестерня Предлагае- мая 3,64 4,76 Известная 2,80 3,40