UA74757C2 - A high heat resistant die steel - Google Patents
A high heat resistant die steel Download PDFInfo
- Publication number
- UA74757C2 UA74757C2 UAA200507737A UAA200507737A UA74757C2 UA 74757 C2 UA74757 C2 UA 74757C2 UA A200507737 A UAA200507737 A UA A200507737A UA A200507737 A UAA200507737 A UA A200507737A UA 74757 C2 UA74757 C2 UA 74757C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- steel
- heat resistance
- silicon
- high heat
- die steel
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 38
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 11
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 abstract 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 abstract 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910021652 non-ferrous alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000025599 Heat Stress disease Diseases 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до галузі чорної металургії, ливарного і кувально-пресового виробництва, зокрема до 2 сплавів на основі заліза, які застосовуються для виготовлення штампового інструменту і прес-форм лиття під тиском кольорових сплавів методами металургійного переділу і ливарною технологією електрошлакового кокільного лиття.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, foundry and forge-press production, in particular to 2 alloys based on iron, which are used for the manufacture of stamping tools and molds for pressure casting of non-ferrous alloys by methods of metallurgical redistribution and foundry technology of electroslag mold casting.
Відомі штампові сталі, які вміщують вуглець, кремній, марганець, нікель, ванадій, молібден, вольфрам та інші елементи. 70 Наприклад, сталь (авторське свідоцтво Мо522272) наступного хімічного складу (мас. частка, 90): вуглець 0,4-0,5; кремній 0,4-0,6;5 марганець 0,5-0,9; хром 3,0-3,5; нікель 0,5-0,7; молібден 1,8-2,0; ванадій 0,6-0,8; алюміній 0,2-0,3; залізо - решта.Stamp steels containing carbon, silicon, manganese, nickel, vanadium, molybdenum, tungsten and other elements are known. 70 For example, steel (author's certificate Mo522272) of the following chemical composition (mass fraction, 90): carbon 0.4-0.5; silicon 0.4-0.6;5 manganese 0.5-0.9; chromium 3.0-3.5; nickel 0.5-0.7; molybdenum 1.8-2.0; vanadium 0.6-0.8; aluminum 0.2-0.3; iron - the rest.
Сталь (патент Англії кл. С7А Мо1098952) має наступний хімічний склад (мас. частка, 95): вуглець 0,1-1,2; марганець 0,2-2,0; кремній 0,005-2,0; молібден 0,03-1,0; нікель 0,03-3,0; хром 0,03-3,0; ванадій 0,005-0,3; 75 алюміній 0,03-0,2; залізо - решта.Steel (patent of England class C7A Mo1098952) has the following chemical composition (mass fraction, 95): carbon 0.1-1.2; manganese 0.2-2.0; silicon 0.005-2.0; molybdenum 0.03-1.0; nickel 0.03-3.0; chromium 0.03-3.0; vanadium 0.005-0.3; 75 aluminum 0.03-0.2; iron - the rest.
Сталь (авторське свідоцтво Мо1125283) має наступний хімічний склад (мас. частка, 95): вуглець 0,15-0,40; марганець 0,3-0,8; кремній 0,1-0,6; хром 4,0-8,0; молібден 1,2-2,0; вольфрам 0,05-0,5; ванадій 0,55-1,0;. азот 0,055-0,12; цирконій 0,005-0,05; ніобій 0,05-0,1; церій 0,005-0,01; алюміній 0,005-0,002; кальцій - 0,005-0,05; залізо - решта.Steel (author's certificate Mo1125283) has the following chemical composition (mass fraction, 95): carbon 0.15-0.40; manganese 0.3-0.8; silicon 0.1-0.6; chromium 4.0-8.0; molybdenum 1.2-2.0; tungsten 0.05-0.5; vanadium 0.55-1.0;. nitrogen 0.055-0.12; zirconium 0.005-0.05; niobium 0.05-0.1; cerium 0.005-0.01; aluminum 0.005-0.002; calcium - 0.005-0.05; iron - the rest.
Вказані та інші сталі застосовуються для виготовлення литих та деформованих штампів для гарячого деформування і прес-форм лиття під тиском кольорових сплавів і не завжди відповідають вимогам виробництва за недостатньою технологічністю, теплостійкістю, термовтомлюваною витривалістю.The specified and other steels are used for the manufacture of cast and deformed dies for hot deformation and pressure-casting molds of non-ferrous alloys and do not always meet the requirements of production in terms of insufficient manufacturability, heat resistance, and heat-fatigue endurance.
Найбільш наближена до тої, що заявляється, є сталь за авторським свідоцтвом Мо1548253 - прототип (С22С 38/32, Б.Ц. Мо9, 1991), яка вміщує елементи в наступних кількостях: (мас. частка, бо): вуглець 0,2-0,4; с 29 марганець 1,2-1,5; кремній 0,2-0,7; хром 5,0-7,0; молібден 0,8-1,1; ванадій 0,1-1,0; азот 0,07-0,10; алюміній (3 0,005-0,02; кальцій 0,005-0,05; магній 0,003-0,008; бор 0,0005-0,003; залізо - решта.The closest to what is claimed is the steel according to the author's certificate Mo1548253 - prototype (С22С 38/32, B.C. Mo9, 1991), which contains elements in the following quantities: (mass fraction, bo): carbon 0.2 -0.4; c 29 manganese 1.2-1.5; silicon 0.2-0.7; chromium 5.0-7.0; molybdenum 0.8-1.1; vanadium 0.1-1.0; nitrogen 0.07-0.10; aluminum (3 0.005-0.02; calcium 0.005-0.05; magnesium 0.003-0.008; boron 0.0005-0.003; iron - the rest.
Вказана сталь має підвищені теплостійкість і термостійкість у сполученні з достатньою технологічністю при термічному і деформаційному обробленні. Однак вона не достатньо технологічна при литті, особливо при електрошлаковому кокільному литті, і має недостатню термостійкість дифузійного шару при хіміко-термічному в поверхневому зміцненні (азотуванні, нітроцементації), яке, як відомо, суттєво підвищує експлуатаційний ресурс ю інструменту. Це пов'язано з високим вмістом в сталі кремнію, який знижує розчинність азоту в розплаві і твердому металі, а також з низьким ефектом модифікування сталі кальцієм, магнієм і бором в умовах в електрошлакового кокільного лиття. «ІThe specified steel has increased heat resistance and heat resistance in combination with sufficient manufacturability during thermal and deformation treatment. However, it is not sufficiently technological in casting, especially in electroslag mold casting, and has insufficient heat resistance of the diffusion layer during chemical-thermal surface hardening (nitriding, nitrocementation), which, as is known, significantly increases the operational resource of the tool. This is due to the high content of silicon in steel, which reduces the solubility of nitrogen in the melt and solid metal, as well as the low effect of modification of steel with calcium, magnesium and boron in the conditions of electroslag mold casting. "AND
Метою винаходу є підвищення технологічності сталі при електрошлаковому кокільному литті і термостійкості 3о дифузійного шару, який формується при хіміко-термічному поверхневому зміцненні. вThe purpose of the invention is to increase the manufacturability of steel in electroslag mold casting and the heat resistance of the 3o diffusion layer, which is formed during chemical-thermal surface hardening. in
Визначена мета досягається тим, що штампова сталь, яка вміщує вуглець, марганець, кремній, хром, молібден, ванадій, азот, алюміній, відрізняється тим, що вона додатково вміщує титан і вольфрам при наступному співвідношенні компонентів (мас. частка, 90): « вуглець 0,2-0А; - с марганець 1,2-1,5;The specified goal is achieved by the fact that the stamp steel, which contains carbon, manganese, silicon, chromium, molybdenum, vanadium, nitrogen, aluminum, differs in that it additionally contains titanium and tungsten with the following ratio of components (mass fraction, 90): " carbon 0.2-0A; - with manganese 1.2-1.5;
Із» кремній 0,01-0,15; хром 5,0-7,0; молібден 0,8-1,1; ванадій 0,5-1,5; ш- азот 0,06-0,15; с» алюміній 0,005-0,02; титан 0,005-0,010;From" silicon 0.01-0.15; chromium 5.0-7.0; molybdenum 0.8-1.1; vanadium 0.5-1.5; w- nitrogen 0.06-0.15; c" aluminum 0.005-0.02; titanium 0.005-0.010;
Ше вольфрам 0,05-10,0; 1 250 залізо решта.She tungsten 0.05-10.0; 1,250 iron rest.
Що. Перераховані ознаки складають суть винаходу і забезпечують досягнення технічного результату.What. The listed features make up the essence of the invention and ensure the achievement of a technical result.
Порівняння рішення, що заявляється, з прототипом показує, що сталь за винаходом відрізняється від відомої тим, що додатково вміщує титан, вольфрам і співвідношенням компонентів.A comparison of the proposed solution with the prototype shows that the steel according to the invention differs from the known one in that it additionally contains titanium, tungsten and the ratio of components.
Це дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію "новизна".This allows us to conclude that it meets the "novelty" criterion.
ГФ) Відомі сталі зі співвідношенням основних компонентів, яке вони мають, не забезпечують необхідну технологічність при електрошлаковому литті і високу термостійкість дифузійного шару, який формується при о поверхневому хіміко-термічному зміцненні. Тому склад за винаходом, який забезпечує досягнення нового ефекту, відповідає критерію "суттєві відміни". 60 Достатньо високий рівень основних експлуатаційних властивостей сталі, зокрема теплостійкості, термостійкості, гарячої зносостійкості, забезпечує вміст і співвідношення основних легуючих елементів: вуглецю, марганцю, хрому, молібдену, ванадію, азоту, алюмінію.GF) Known steels with the ratio of the main components that they have do not provide the necessary manufacturability during electroslag casting and high heat resistance of the diffusion layer, which is formed during surface chemical-thermal hardening. Therefore, the composition according to the invention, which ensures the achievement of a new effect, meets the criterion of "significant cancellations". 60 A sufficiently high level of the main operational properties of steel, in particular heat resistance, heat resistance, hot wear resistance, is provided by the content and ratio of the main alloying elements: carbon, manganese, chromium, molybdenum, vanadium, nitrogen, aluminum.
Виключення зі складу сталі кальцію, магнію, бору пов'язано з тим, що в умовах електрошлакового кокільного лиття, тобто в умовах направленої кристалізації, їх модифікуючий вплив майже відсутній, а введення цих бо елементів в рідку ванну через шар флюсу практично неможливе.The exclusion of calcium, magnesium, and boron from the composition of steel is due to the fact that in the conditions of electroslag mold casting, that is, in the conditions of directional crystallization, their modifying effect is almost absent, and the introduction of these elements into the liquid bath through the flux layer is practically impossible.
Новий діапазон вмісту в сталі кремнію, нижчий ніж в прототипі. Це пов'язане з тим, що кремній знижує розчинність азоту в розплаві і твердому металі. Останнє негативно впливає на структуру і властивості дифузійного шару при поверхневому азотуванні або нітроцементації. Зокрема зменшується його глибина і в ньому формуються великі нітридні і карбонітридні фази. Це суттєво зменшує термостійкість шару і експлуатаційний ресурс штампів і прес-форм. При вмісті кремнію 0,1595 і нижче негативний вплив кремнію відсутній.A new range of silicon content in the steel, lower than in the prototype. This is due to the fact that silicon reduces the solubility of nitrogen in the melt and solid metal. The latter negatively affects the structure and properties of the diffusion layer during surface nitriding or nitrocementation. In particular, its depth decreases and large nitride and carbonitride phases are formed in it. This significantly reduces the heat resistance of the layer and the service life of stamps and molds. With a silicon content of 0.1595 and below, there is no negative effect of silicon.
Виведення із складу сталі кальцію, магнію, бору пов'язане з тим, що в умовах електрошлакового кокільного лиття, яке забезпечує низький вміст в сталі кисню і направлений характер кристалізації, ефективність 7/0 Модифікування цими елементами суттєво знижується, а їх наявність значно підвищує собівартість виливків і ускладнює технологію їх виготовлення.The removal of calcium, magnesium, and boron from the composition of steel is due to the fact that in the conditions of electroslag mold casting, which ensures a low content of oxygen in the steel and a directed nature of crystallization, the efficiency of 7/0 Modification by these elements is significantly reduced, and their presence significantly increases the cost castings and complicates their manufacturing technology.
Метою введення до складу сталі титану є підвищення гарячої тріщиностійкості сталі при електрошлаковому литті. Особливо це необхідно при виготовленні найбільш економічних, з мінімальним об'ємом механічного оброблення заготовок, які наближені за геометричними параметрами до готових штампів і прес-форм. Наявність 7/5 В цьому випадку жорстких металевих стрижнів призводить до значного браку виливків через гарячі тріщини.The purpose of adding titanium to steel is to increase the hot crack resistance of steel during electroslag casting. This is especially necessary in the production of the most economical, with a minimum volume of mechanical processing of workpieces, which are close in terms of geometric parameters to ready-made stamps and press forms. The presence of 7/5 In this case, rigid metal rods leads to a significant lack of castings due to hot cracks.
Підвищення гарячої тріщиностійкості, насамперед, можливо при диспергуванні дендритної структури, що уповільнює формування металевого каркасу у виливку і підвищує пластичність металу в температурному інтервалі крихкості за рахунок покращення міжзеренного ковзання.An increase in hot crack resistance is primarily possible with the dispersion of the dendritic structure, which slows down the formation of the metal framework in the casting and increases the plasticity of the metal in the temperature range of brittleness due to the improvement of intergranular sliding.
В умовах направленого характеру кристалізації модифікування поверхнево активними елементами 2о неефективне. В той же час модифікування за рахунок створення додаткових центрів кристалізації вельми суттєве.In the conditions of the directional nature of crystallization, modification by surface-active elements 2о is ineffective. At the same time, modification due to the creation of additional centers of crystallization is very significant.
Введення титану в сталь з азотом забезпечує формування в розплаві часток нітриду титану, які є ефективними зародками центрів кристалізації. При кількості титану менше ніж 0,00595 ефективність модифікування низька і не впливає на гарячу тріщиностійкість, а при кількості більше ніж 0,0195 - формуються с ов бкупчення нітридних часток, що призводить як до зниження тріщиностійкості, так і для підвищення експлуатаційних властивостей. Це підтверджується наступними експериментальними даними. і)The introduction of titanium into steel with nitrogen ensures the formation of titanium nitride particles in the melt, which are effective nuclei of crystallization centers. When the amount of titanium is less than 0.00595, the modification efficiency is low and does not affect hot crack resistance, and when the amount is more than 0.0195, aggregates of nitride particles are formed, which leads to both a decrease in crack resistance and an increase in operational properties. This is confirmed by the following experimental data. and)
Введення до складу сталі вольфраму забезпечує суттєве підвищення її теплостійкості за рахунок твердо розчинного та дисперсійного (карбідами вольфраму) зміцнення. При кількості вольфраму менше 0,0595 цей ефект відсутній, а при більше 1095 сталь різко окрихчуєються. ч- зо В установці електрошлакового кокільного лиття УШ-159А під флюсом Ан - 295 були виплавлені сталь прототип (Мо1 в табл. 1), сталі складу, який заявляється (Мо2-4 в табл. 1) і сталі із складами які виходять за юю межі складу, що заявляється (Мо5, 6 в табл. 1). ч-The introduction of tungsten into steel provides a significant increase in its heat resistance due to solid soluble and dispersion (tungsten carbides) strengthening. When the amount of tungsten is less than 0.0595, this effect is absent, and when it is more than 1095, the steel becomes brittle. In the USh-159A electric slag mold casting installation under An-295 flux, prototype steel (Мо1 in table 1), steel of the declared composition (Мо2-4 in table 1) and steel with compositions exceeding the limits of the claimed composition (Mo5, 6 in Table 1). h-
Сталі розливали в циліндричний металевий кокіль з внутрішнім металевим стрижнем, який знаходився вісі виливка. Кільцевий виливок мав такі розміри: діаметр зовнішній - 200мм, діаметр внутрішній - 140мм, висота - « 100мм. ї-Steel was poured into a cylindrical metal mold with an inner metal rod, which was located on the axis of the casting. The annular casting had the following dimensions: outer diameter - 200 mm, inner diameter - 140 mm, height - 100 mm. uh-
Гарячу тріщиностійкість сталей визначали за наявністю і сумарною довжиною гарячих тріщин на боковій поверхні кільцевого виливка. Експериментальні дані по гарячій тріщиностійкості наведені в табл. 2.The hot crack resistance of steels was determined by the presence and total length of hot cracks on the side surface of the annular casting. Experimental data on hot crack resistance are given in table. 2.
З виливків вирізали сегменти розмірами ЗОхзОхЗОмм. Після термообробки (гартування т високий відпуск) на однакову твердість 43-А56НКС, сегменти проходили газове поверхневе азотування в атмосфері аміаку під « надлишковим тиском 500мм водного стовпа при температурі 565-452 протягом 5 годин. Ступінь дисоціації з с аміаку становила 35-4090. й Параметри азотованого шару складали: глибина 0,15-0,17мм, мікротвердість 8400-8560 МПа. и? 4From the castings, segments with dimensions of ЗОхзОхЗОмм were cut. After heat treatment (quenching and high tempering) to the same hardness as 43-A56NKS, the segments underwent gas surface nitriding in an ammonia atmosphere under an excess pressure of 500 mm of water column at a temperature of 565-452 for 5 hours. The degree of dissociation with ammonia was 35-4090. y The parameters of the nitrided layer were: depth 0.15-0.17mm, microhardness 8400-8560 MPa. and? 4
В сист сс сис ст вся т роз я вів вв о 34, - 1 прототип 0,81 1,30,65 6 10 0,8 (0.080017 003006 я. 9 озотаоловереолаосеогть 0 ово с з рзоляолзввов ов оовроов ооо Иоо -- 4 озолзоивезнлоривом? оо? 0 001032 5 (озБвОМОвОоеоа ооо 0002 6 озторивелоеризоовІоса| - | і 19 2оIn the system of the system, the entire system showed 34, - 1 prototype 0,81 1,30,65 6 10 0,8 (0.080017 003006 i. 9 ozotaalovereolaoseogt 0 ovo s with rzolyaolzvovov oovroov ooo Ioo -- 4 ozolzoiveznlorivom ? oo? 0 001032 5 (ozBvOMOvOoeoa ooo 0002 6 oztoriveloerizoovIosa| - | and 19 2o
Випробовування на термостійкість проводили в автоматичній установці з радіаційним нагріванням зразків вHeat resistance tests were carried out in an automatic installation with radiation heating of the samples
Ф) печі опору і їх охолодження у водяній ванні. Температура нагрівання складала 650-102, час витримки в одному ко циклі - 5 хвилин. Температура води - 40-52С, час охолодження в одному циклі - 0О,5хв. во де ниниF) resistance furnaces and their cooling in a water bath. The heating temperature was 650-102, the holding time in one cycle was 5 minutes. Water temperature - 40-52С, cooling time in one cycle - 0О.5 min. where are you now
А 7 ниниAnd 7 now
Термостійкість визначали за кількістю циклів 65092 С «5 402 С до виникнення сітки розгарних тріщин на поверхні зразків, інтенсивністю відшаровування і руйнування азотованого шару і глибиною проникнення розгарних тріщин в об'єм зразків (табл. 3).Heat resistance was determined by the number of cycles of 65092 C to 5402 C before the appearance of a network of heat cracks on the surface of the samples, the intensity of exfoliation and destruction of the nitrided layer, and the depth of penetration of heat cracks into the volume of the samples (Table 3).
Як видно з наведених експериментальних даних, сталь за винаходом суттєво перевищує за ударною в'язкістю, гарячою тріщиностійкістю і термостійкістю азотованого дифузійного шару сталь прототип і сталі з 70 хімічним складом, який виходить за межі винаходу. При цьому, сталь за винаходом також переважає за основною експлуатаційною властивістю - теплостійкістю (табл. 4), яку визначали за часом, в продовженні якого при витримці при температурі 6002С твердість зразків знижувалась з 45НКС до 4ОНЕС.As can be seen from the given experimental data, the steel according to the invention significantly exceeds the impact toughness, hot crack resistance and heat resistance of the nitrided diffusion layer of the prototype steel and steel with a chemical composition of 70, which goes beyond the scope of the invention. At the same time, the steel according to the invention also prevails in terms of the main operational property - heat resistance (Table 4), which was determined by time, during which the hardness of the samples decreased from 45NKS to 4ONES when kept at a temperature of 6002С.
Таблиця З йTable C
Мо сталі |Кількість циклів до формування Кількість циклів до початку Після 1325 циклів тріщин в азотованому шарі відшаровування азотованого шару Поверхня зруйнованого азотованого Максимальна глибина шару, 95 до загальної поверхні зразка тріщин, мм 67111111 11111111 ово с щі 6)Mo steel | Number of cycles to formation Number of cycles to the beginning After 1325 cycles of cracks in the nitrided layer delamination of the nitrided layer Surface of destroyed nitrided Maximum layer depth, 95 to the total surface of the crack sample, mm 67111111 11111111 ovo s schi 6)
Таблиця 4 /ме сталі Ударна в'язкість КС, Дж/см2 Час витримки при 6002С до зниження з 4АБНКС до 4ОНКС, годин т 7 юTable 4 /me of steel Impact toughness KS, J/cm2 Exposure time at 6002С to decrease from 4ABNKS to 4ONKS, hours t 7 yu
ЩІSHI
« вові і -« vovi and -
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200507737A UA74757C2 (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | A high heat resistant die steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200507737A UA74757C2 (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | A high heat resistant die steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA74757C2 true UA74757C2 (en) | 2006-01-16 |
Family
ID=37454479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200507737A UA74757C2 (en) | 2005-08-04 | 2005-08-04 | A high heat resistant die steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA74757C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4357475A1 (en) * | 2022-10-19 | 2024-04-24 | Daido Steel Co., Ltd. | Steel material and mold |
-
2005
- 2005-08-04 UA UAA200507737A patent/UA74757C2/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4357475A1 (en) * | 2022-10-19 | 2024-04-24 | Daido Steel Co., Ltd. | Steel material and mold |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5012231B2 (en) | High-strength spheroidal graphite cast iron with excellent wear resistance | |
| JP2013213255A (en) | Hot working die steel | |
| RU2674540C2 (en) | Stainless steel and cutting tool body made of stainless steel | |
| CN111041360B (en) | Wear-resistant hammer head and manufacturing method thereof | |
| KR20130004591A (en) | Steel for extrusion tools | |
| AU2009238307B2 (en) | Hot-forming steel alloy | |
| JP3979502B1 (en) | Method of nitriding / oxidizing and re-oxidizing metal member | |
| JP3410303B2 (en) | Fe-Ni-Cr-Al ferrite alloy excellent in molten metal erosion resistance and wear resistance and method for producing the same | |
| Omran et al. | Effect of Cu and Mn on the mechanical properties and microstructure of ductile cast iron | |
| UA74757C2 (en) | A high heat resistant die steel | |
| Feng et al. | A Promising Pressurized Duplex Manufacturing Route of High Nitrogen Stainless Steel | |
| JP4476206B2 (en) | Parts for non-ferrous metal casting equipment | |
| JP3029642B2 (en) | Casting molds or molten metal fittings with excellent erosion resistance to molten metal | |
| CN110573634A (en) | Metal matrix composite material | |
| UA10843U (en) | A highly heat-resistant die steel | |
| Ružbarský et al. | Possibilities of pressure die casting of iron alloys | |
| JP2002194477A (en) | Member for molten nonferrous metal | |
| JP6326310B2 (en) | Press mold material | |
| RU2605016C2 (en) | Method of producing high-strength cast iron | |
| Mukhametzyanova et al. | Development of high-strength cast iron for back-up layer of bimetallic products | |
| EP3187605B1 (en) | A hybrid aluminium bronze alloy and its preparation method | |
| JP2004291079A (en) | Erosion resistant member for non-ferrous molten metal | |
| JP2004283899A (en) | Die-casting sleeve | |
| RU2449041C1 (en) | Gray cast iron for metallic casting equipment | |
| Kim et al. | Effects of Alloying Element and Heat Treatment on the Mechanical Properties of Ductile Cast Iron Poured into Shell Stack Mold |