Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1044660 с 22 с 38Л8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3479218/22-02 (22) 05.08.82 (46) 30А9.83. Бюл. Ю 36 (72) А.С.Рязанов, М.И.Кривошеев, А.И.Бойцев, E.Ñ.Îðëîâà, В.А.Иванов,.

В.В.Захаров, В.Ф.Поярков, М.В.Углов и В.В.Сыкалов (53) 669 15-194(088,8) (56) 1. Инструментальные стали. Спра- вочник. М., "Металлургия", 1977, с.84-86.

2. Там,же, с.63-65. (54)(57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СтаЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец. хром и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вяакости и износостойкости, она дополнительно содержит титан, алюминий и кальций при следующем,соотношении компонентов, вес.Ф:

Углерод 0,65-0,85

Кремний 0,05-0 35

Марганец 0,15-0,6

Хром 3,2-4,0 титан 0,2-0,5

Алюминий 0,005-0,05

Кальций 0,005-0,05

Железо Остальное

1044660

10,1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к инстру" ментальным сталям, используемым для горячего прессования и выдавливания углеродистых и низколегированных кон"

5 струкционных сталей, а также высадки из них метиэов и заготовок, Известна инструментальная сталь(1 ). следующего состава, вес.4:

Углерод 0,37-0,44

Кремний 0,8-1,2

Марганец 0,15-0,4

Хром 4,5-5,5

Ванадий 0,8-1,1

Молибден »-1 5

Железо Остальное

Недостаток укаэанной стали - высо. . кая стоимость, связанная с большим содержанием хрома, ванадия и молибдена.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является инструментальная сталь (2 ), содержащая, вес.%:

Углерод 0,65-0,85

Кремний 0,15-0,35

Марганец 0,15-О,4

Хром 3,2-3,8

Железо Остальное

Недостатками известной стали явля30 ются низкие ударная вязкость и износостойкость, Цель изобретения - повышение ударной вязкости и иэносостойкости инструментальной стали.

3S

Для достижения поставленнои цели инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, дополнительно содержит титан, алюминий и кальций при следующем о .

46 соотношении компонентов, вес. 4:

Углерод 0,65-0,85

Кремний 0,05-0,35

Марганец 0,15-0,6

Хром 3,2-4,О

Титан 0,2-0,5

Алюминий 0,005-0,05

Кальций 0 005-0 05

Железо Остальное

Введение в сталь титана приводит к образованию простых мелкодисперсных карбидов титана TiC, которые значит"-пьно измельчают первичное зерно, в результате чего повышается ударная вязкость. Укаэанное действие начинает

l проявлят ься при содержании титана в количествах не менее 0,2 вес.4 и с уве ° . синем ei о содержания усиливаа той.

Однако при содержании титана более 0,5 вес.Ф ударная вязкость стали начинает понижаться иэ-за черезмерно высокого содержания карбидной фазы.

По этой причине оптимальное содержание титана в предлагаемой стали находится в пределах 0,2-0,5 вес.Ф.

Карбиды титана имеют очень высоку" твердость 3200 HV, и равномерно распределены в матрице, за счет чего повышается износостойкость стали.

Карбиды титана сдерживают рост зерна при нагреве под закалку, что позволяет повысить температуру закалки до 950 С. С повышение температуры закалки в твердый раствор переходит большее количество хрома, который при высоком отпуске выделяется в виде мелких карбидов, прочно связанных с матрицей, что также повышает износостойкость стали.

Хром введен в сталь для обеспечения ее механических свойств и требуемой прокаливаемости, Необходимый уровень этих свойств обеспечивается при содержании хрома 3,20 вес.1 и более. Однако повышение его содержания свше 4 О вес.4 приводит к черезмерному увеличению количества карбидной фазы эвтектического характера, что снижает механические свойства стали. На основании этого содержание хрома в предлагаемой стали находится в пределах

3,20-4,00 вес.б.

Кальций в предлагаемой стали повышает механические в основном пластические свойства эа счет придания неметаллическим включениям более благоприятной формы. Укаэанное действие кальция начинает сказываться при содержании его не менее 0,005 вес.3.

Повышение механических свойств стали с увеличением содержания кальция растет, но постепенно ослабевает, При содержании кальция более 0,05 ве

0,05 вес.. рост пластических свойств стали прекращается. На основании этого содержание кальция в стали 0,0050„05 вес.Ф, Пример. Предлагаемую инструментальную сталь выплавляют в индукционной печи и подвергают термической обработке по следующему режиму: закалка с температуры 920-960 С, ото пуск при температуре 520-560 С. о

В табл.1 приведены составы предлагаемой стали.

В табл.2 приведены свойства предлагаемой известной сталей.

1044660

Таблица 1

Содержание компонентов, вес.Ф (1 1 1 1 1 1

Состав

Mn Cr Ti A1 Са Fe

С Si

0,65 0,05 0,15 3,2 0,2 0,05 0,005 Остальное

074 018 0,35 365 036 0023 0019

0,85 0,35 0,60 4,0 0,5 0,005 0,05

Таблица 2

Предел Предел те- Ударная

Сталь прочнбсти, кучести, вязкость, кгс/мм2 кгс/мм 2 кгм/см

Износ мг/см м 10

Твердость, HRC

Предлагаемая

1 130-136

134-140

4,5-4,9

4,3-4,5

39-41

4,0

39 41

39-42

3,5

2-4 4

140-144

Известная 132-138

39-41

6,4

Составитель А. оловеи

Редактор С.Квятковская Техред В.Далекорей Корректор р окшан

Заказ 7465/22 Тираж 627 П одпи сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", ". Ужгород, ул. Проектная, 4

124-130

128-136

130-136

126-134

Как следует из приведенных в табл.2 данных, предлагаемая инструментальная сталь по сравнению с известной имеет более высокую ударную вязкость и износостойкость.

Годовой экономический эффект от использования предлагаемой инструментальной стали за счет повышения стойкости инструмента составит

58 руб.