SU924158A1 - Штампован сталь - Google Patents

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к инструментальным сталям, предназначенным для изготовления штампов для горячего деформиникель, железо, дополнительно содержит ванадий, алюминий, азот, кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

рования.			У гперод	0,40-0,70
Наиболее близкой к	предлагаемой по .	5	Кремний	0,10-0,40
технической сущности	и достигаемому		Марганец	0,40-1,00
эффекту является известная штамповал		Хром	0,40-1,20
сталь 5ХНМ, содержащая, вес.%: '		Молибден	0,10-0,60
Углерод	0,5-0,6		Никель	1,20-2,00
Кремний ·	0,15-0,35	10	Ванадий	0,10-0,70
Марганец	0,50-0,80		Алюминий	0,005-0,05
Хром	0,5-0,80		Азот	0,02-0,10
Молибден	0,15-0,30		Кальций	0,005-0,020
Никель	1,40-1,80		Железо	Остальное
Железо	Остальное [17	15	Для улучшения	эксплуатационных

Недостатки этой стали - низкие износостойкость и теплостойкость.

Цель изобретения - повышение теплостойкости и износостойкости штамповой стали.

Поставленная цель достигается тем, что штампован сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден,

20

свойств, · стали использован принцип карбонитридного упрочнения металла за счет введения в состав известной стали алюминия, ванадия, азота и кальция.

Мелкодисперсные карбонитриды и нитриды алюминия и ванадия, располагаясь

по границам аустенитных зерен, задерживают закалки и тем самым теплостой3

924158

4

кость стали. Кроме того, выделяясь при отпуске стали, карбонитриды и нитриды увеличивают ее вторичную твердость и износостойкость.

Азот, находя’цийся в твердом раство- 5 ре, уменьшает коэффициент диффузии Основных легирующих элементов, увеличивая - теплостойкость стали. Высокий уровень пластичности и ударной вязкости обеспечивается введением кальция. 10

Для излучения свойств известной и описываемой сталей в ' 700-кипограммовой индукционной печи выплавлены опытно-промышленные плавки.

Химический состав исследованных ста- 15 пей представлен в табл. 1.

700-килограммовые слитки прокатали на обжимном стане 850 на блюмы сечением квадрат 200 мм, из которых на молоте свободной ковки с массой падающих частей 5 т были откованы заготовки вкладышей сборных молотковых штампов ф 350 мм и высотой 180 мм. Из заготовок вырезали и изготовили образцы для исследовании свойств сталей. Скорости охлаждения образцов для испытания механических свойств при закалке соответствуют скоростям охлаждения центральной части штампового кубика размером 400x^400^400 мм^ в масле. Стойкост— ные испытания проводят на штамповочном молоте с массой падающих частей 3 т на детали 21-21-65.

Режимы термообработки, результаты испытаний образцов и стойкости вкладышей штампов из известной и предлагаемой сталей представлены в табл. 2.

Таблица 1

Сталь	-—---1-,-»---1----Содержание элементов, вес. %
С		Λ	Сг	М.	По	V	м		ώζ-	!
Предла-	0,40	0,40	0,10	0,42	1,20	0,10	о; ю	0,005	0,021	0,005 Остапь
гаемая	0,54	0,64	0,31	0,72	1,74	0,28	0,32	0,021	0,053	0,010	ное Ж
	0,70	1,00	0,40	1,20	2,00	0,60	0,70	0,050	0,100	0,020	ж
Известная	0,55	0,58	0,30	0,68	1,68	"0,29	-	-	-	-	ж

Таблица 2

Температура °С Механические свойства стали

Закалка	Отпуск	Испытания	δ/ 2 кг/мм	δο2 кг/мм	%	г кгм/см	Твердость, нрс	Стойкость, % от известного
			Предлагаемой
880'	550	20	132	118	46	4,4
		400	98	75	68	5,8	39	115
		600	55	47	78	13,4
900	550	20	155	147	43	4,3
		400	121	102	66	5,8	44	140
		600	61	54	75	13,2

5

924158

6

Продолжение табл. 2

Температура ^вС I Механические свойства стали

Закалка	’Огпуск	Испытания	2 кг/мм	кг/мм	Ί %	кгм/сс	Твердость, НРС	Стойкость, % от известного
920	550	20	163	153	42	3,9
		400	129	113	66	5,0	46	120
		600	72	64	74	12,5
			Известной
850	550	20	146	128	42	3,8
		400	111	90	65	.4,8	42	100
		600	47	41	74	12,5

Таким образом, механические и эксплуатационные свойства предлагаемой 25 стали значительно лучше, по сравнению с известной. Стойкость штампов из предлагаемой стали повышаются на 15—40%.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Штампован сталь, содержащая углерод, 30 кремний, марганец, хром, молибден, никель и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости и теплостойкости, она дополнительно содержит ванадий, алюминий, азот и 35 кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Углерод 0,40-0,70 Кремний 0,10-0,40 Марганец 0,40-1,00 Хром 0,40-1,20 Молибден 0,10-0,60 Никель 1,20-2,00 Ванадий 0,10-0,70 Алюминий 0,005-0,050 Азот 0,02-0,10 Кальций 0,005-0,020 Железо Остальное