SU1504283A1 - Штампова сталь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии , в частности, к высокопрочным теплостойким инструментальным стал м, и может быть использовано при изготовлении матриц гор чего прессовани , вставок штампов, пресс-форм лить  под давлением. Цель изобретени  - улучшение обрабатываемости резанием и повышение твердости после азотировани . Штампова  сталь дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,12-0,20

кремний 0,6-1,0

марганец 0,35-0,50

хром 1,5-3,0

никель 2,5-4,0

молибден 1,5-2,5

алюминий 0,4-0,8

ванадий 0,2-0,6

титан 0,01-0,04

железо и примеси - остальное. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к высокопрочным теплостойким инструментальным стал м, и может быть использовано при изготовлении матриц гор чего прессовани , вставок штампов, пресс-форм лить  под давлением.

Цель изобретени  - улучшение обрабатываемости резанием и повьш1ение твердости после азотировани .

В табл.1 представлен химический состав известной и предлагаемой сталей; в табл.2 - соответствующие им свойства.

Механические свойства определ ли по стандартным методикам после ковки

и термической обработки по режиму: нагрев до IIOO C, выдержка 30 мин, охлаждение на воздухе, старение при 500 С - 2 ч.

Обрабатывемость сталей определ ли по времени резани  до затуплени  резца из твердого сплава ВК8. В качестве эталона использовали сталь 45. Твер- дость азотированного сло  определ ли после азотировани  при в течение 20 ч.

Установленные в предлагаемой стали пределы содержани  углерода обусловлены необходимостью реализации двойного упрочнени  за счет выделени  при старении не только интерметаллидных , но и карбидных фаз. При содержании углерода меньше 0,12% не образуетс  достаточного количества карбидов. При содержании углерода более 0,20% возрастает твердость после закалки, ухудшаетс  обрабатываемость , снижаетс  ударна  в зкость.

Повышенное содержание в предлагаемой стали кремни  св зано с реализа-, цией дополнительного эффекта дисперсионного твердени  за счет уменьшени  растворимости молибдена и титана. При содержании кремни  меньше 0,6%

рени  не наблюдаетс  и происходит снижение пластичности.

Ванадий способствует упрочнению стали при старении, а также повышает износостойкость диффузионного сло  при азотировании. В то же врем  при содержании этого элемента вьш1е 0,6% повышаетс  склонность стали к хрупкому разрушению.

Вводимый в предлагаемую сталь титан позвол ет снизить твердость мартенсита стали при закалке и за счет уменьшени  содержани  в нем уг

этот эффект незначителен, при его со- 15 лерода создает дополнительный прирост

твердости. При старении и азотировании за счет образовани  интерметал- лидных и карбонитридных фаз. При концентрации титана менее 0,01% упдержании более 1,2% снижаютс  пластичность и в зкость в результате увеличени  содержани  неметаллических включений.

Выбранные пределы концентрации ни- 20 рочн ющий эффект не наблюдаетс . При

кел  обеспечивают сочетание высокой прочности с удовлетворительной пластичностью и в зкостью стали, упрочнении при старении за счет образовани  интерметаллидных фаз с алюминием, молибденом и титаном, а также протекание превращени  у - ы. по мартенсит- ному механизму. При содержании никел  менее 2,5% не достигаетс  требуема  твердость после старени . При концентрации никел  более 4% происходит снижение теплостойкости матрицы и азотированных слоев.

Присутствие в предлагаемой стали молибдена обусловлено необходимостью достижени  заданного уровн  теплостойкости (600°С), который обеспечиваетс  не только за счет стойких к коагул ции интерметаллидных фаз, но и за

счет теплостойкого карбида. При содер-40 азотировани , она дополнительно сожании молибдена ниже 1,5% количество образующихс  интермет лидов не велико , при содержании его более 2,5% повьш1аетс  окисл емость стали и неоправданно возрастает стоимость. .

Алюминий ввод т в предлагаемую сталь дл  обеспечени  эффекта интер- металлидного упрочнени . При его концентрации меньшей 0,4% интерметаллид- ные фазы типа NijAl в стали не обна- руживаютс . При содержании А1 более 0,8% прироста прочности за счет ста5

5

0

содержании его более 0,08% происходит охрупчивание стали.

Как видно из данных, предлагаема  сталь по прочности и пластичности не уступает известной, но в то же врем  обладает повышенной обрабатываемостью резанием и большей твердостью азотированного сло , что позвол ет упростить технологию изготовлени  инструмента и повысить его стойкость.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Штампова  сталь, содержаща  угле- род, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий, ванадий и железо, отличающа с  тем, что, с целью улучшени  обрабатываемости резанием и повышени  твердости после

   держит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   примеси

   0,12-0,20

   o,6o-i;oo

   0,35-0,50 1,50-3,00 2,50-4,00 1,50-2,50 0,40-0,80 0,20-0,60 0,01-0,04 Остальное

   Таблица I