Штамповая сталь
Иллюстрации
Реферат
ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, включающая углерод, кремний, марганец, хром, ниобий, алюминий;ванадий, молибден, бор и железо, отличающаяс я тем, что, с цепью повышения износостойкости , она дополнительно содержит титан и кальций при следующем соотношении компонентов, мас,%: 0,5-0,6 Углерод 0,5-1,5 Кремний 1,0-2,0 Марганец 1,0-3,0Хром 0,01-0,06 Ниобий 0,015-0,050 Алюминий 0,3-1,5 Ванадий 0,05-0,3 Молибден 0,001-0,01 Бор 0,01-0,03 Титан 0,005-0,05 Кальций Железо Остальное
СООЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (1% (11) 3(51) С 22 С 38/32
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
%g 1 ° f Р@
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ С((Мни й.с; а (21) 3456379/22-02 (22) 16 . 04. 82 (46) 07. 03. 84. Бюл. 9 9 (72) О.С.Якушев, В.И.Потапов, С,П.Бакуменко, К.К.Жданович, Г.В.Дегтярев, Н.К.Махнев, A.È.Þìèíîâ, А.A.Чураков и В.П.Фирсов .(53) 669.14.018.258-2-194(088.8) (56) 1. ГОСТ 5950-73. Сталь 5ХГМ.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 329238, кл. С 22 С 38/32, 1972. (54)(57) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, включающая углерод, кремний, марганец, хром, ниобий, алюминий ванадий, молибден, бор и железо, отличающаяся тем, что, с целью повфааения износостойкости, она дополнительно содержит титан и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,5-0,6
Кремний 0,5-1,5
Марганец 1,0-2,0
Хром 1, 0-3 i 0 .
Ниобий 0,01-0 06
Алюминий 0,015-0,050
Ванадий 0,3-1,5
Молибден 0,05-0,3
Бор 0,001-0,01
Титан 0 01.-0,03
Кальций 0,005-0,05
Железо Остальное
1077947
Испытания проводят на молоте с ве45 сом падающей части 2 т. На штампе из предложенной стали до износа гравюры изготовлено 2700 поковок, а на ,штампе иэ известной стали — всего 2100.
5Q Ожидаемый экономический эффект от использования предложенной стали для
Изобретение относится к металлургии, а именно к составам инструмен- тальных сталей, предназначенных для изготовления штампов горячего деформирования;
Известна штамповая сталь 5ХГМ (ГОСТ 5950-73) (1) следующего химического состава, вес.Ъ:
Углерод 0 50. ° .,-0,60
Марганец 1,20...1,60
Кремний 0,25...0,65
Хром 0,60...0,90
Молибден 0,15...0,30
Железо Остальное
Недостатками стали являются низкие теплостойкость, устойчивость про- 15 тив перегрева, прокаливаемость, износостойкость и повииенная склонность к отпускной хрупкости.
Наиболее близкой к предложенной стали по технической сущности и до- 2п стигаемому эффекту является штамповая сталь (2j, содержащая, вес.Ъ:
Углерод 0,35-0,42
Кремний 0,75-0,95
Марганец 0,6-0,8
Хром 1,2-1,5
Молибден 0,2-0,35
Ванадий 0,25-0,4
Бор 0,01-0,003
Ниобий 0,02-0,06
Алюминий До 0,03 .Железо Остальное
Недостатком стали является низкая износостойкость.
Цель изобретения - повышение иэ носостойкости стали.
Эта цель достигается тем, что штамповая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ниобий,алюминий,.ванадий, молибден, бор и железо, дополнительно содержит ти- 4О тан и. кальций при следующем соотношении компонентов, мас,В:
Углерод 0,50-0,60"
Кремний 0,5-1,5
Марганец 1,0-2,0
Xpob4 1,0-3,0
Ниобий 0 ю01 0 @06
Алюминий 0,015-0 050
Ванадий 0,3-1,5
Молибден 0805-0t3
Бор 0,001-0,01
Титан 0,01-0,03
Кальций 0,005-0,05
Железо Остальное
В стали может быть остаточное содержание азота (0,05-0,005 %)
Для исследования свойств предложенной стали проводят отливку опытных плавок в индукционной печи.
Химический состав отлитых плавок предложенной стали приведен в табл.1.
Слитки весом 50 кг проковывают на заготовку ф 75 мм, иэ которой изготавливают образцы для исследования механических свойств и теплостойкости при комнатной и повышенной температурах. Стойкостные испытания проводят на кривошипно-штамповочном прессе усилием 4000 т.с. при штамповке детали 403-290-4056/57, Образцы для механических испытаний закаливают в масле и отпускают в соляной ванне.
Режимы термической обработки и результаты испытаний представлены в табл,2.
Теплостойкость стали определяют по температуре 4-часового отпуска.
Результаты исследования теплостойкости приведены в табл.3.
В табл.4 представлены составы исследуемых известной и предложенной сталей .
Штамровые стали выплавляют в индукционной печи. Сталь разливают на слитки-электроды сечением 230х х230 мм. Слитки-электроды переплавляют на печи ЭШЧ ОКБ 1155 Б в кристаллиэатор сечением 360х360 мм. Слитки разрезают на штамповые кубики сечением 320х360х360 мм, иэ которых изготавливают штамповый инструмент на деталь 245-33. штампы из предложенной и известной стали после закалки от 930 С и 880 С и высокого отпусо о ка имеют твеплость на гравюре соответственно 3 q< =3,15 и 3,0 мм. изготовления штампового инструмента горячего деформирования составит
23 руб. на тонну инструмента °
1077947
Т а б л и ц а 1
Содержание элементов, мас.%
Номер. плавки
С Ип Si Cr Мо Ч Ti В Nb Al Ca Fe
0,50 1,0 0,5 1,0 0,05 0,3 0,01 0,001 0,01 0,015 0,005 Остальное
0,55 1,5 1,0 1,5 0,15 1,0 0,025 0,007 0,025 0,02 0,01
0,60 2,0 1,3 1,8 0 25 2,3 0,03 0,009 0,03 0,03 0,02
0,01 0,06 0,050 0,05
0,0009 0,01 0,010 0,004
0,59 2,1 1,6 3,1 0,4 1,6 0,04 0,02 0,07 0,065 0,06
Таблица 2
;Температура, С
Механические характеристики
Gt z 6в г кгс/мм кгс/мм
S ф,Ф кгс закалки отпуска испытаний
3100
870
480 20
137,2 151,1 22,0 36,0 4,1 41,5
98,1 100,5 . 26,0 62,0 4,8
78,5 85,3 70,0 75,0 6,9
400
600
140,5 155,3 14,0 36,1 4,5
100,2 115,4 28,0. 40,5 4,9 41,0
79,1 88,4 69,5 73,4 7,6
480
890
400
3230
600
142,3 156,4 16,0 37,1 4,8
98 1 116 4 32 5 40 9 5 2 41 0
3150
890
480 400
81,0 90,4 70,2 74,5 7,9
600
142,3 157,4 17,1 36,2 4,9 41,0
99,9 118,3 33,5 . 40,8 5,6
82,0 95,4 69,3 75,0 8,2
3190
890
480
400
600
0,59 2,0 1,5 3,0 0,30 1,5 0,03 0,59 0,9 0,4 0,9 0,04 0,2 0,009 тверость, НЙС
Стойкость инструмента, ат
1077947
Продолжение табл. 2
Температура, С
Механические характеристики
Стойкость инструмента, шт закалки отпуска испытамий твердость, НЙС
133,0 147,1 10 0 20,0 3,7
95,6 105,1 26,5 41,6 4,4 37
75,1 80,4 65,3 68,4 6,3
5 890 480
400
2400
600 б 890 480
125,0 136,2 8,1 25,1 3,6
85,1 96,1 20,3 Зф,4 4,3 39,9
67,5 72,3 55,4 65,0 5.8"
2390
400
600
Табл и ц а 3
Теплостойкость Н С при температуре 4-часового отпуска, С
620
630
640
610
600
590
40
41
42
38
39
600
42,5
39
39,5
620
41,5
630
42
38
34
33
550
38
35
570
Та блица 4
Сталь
С Mn Si Cr Мо Ч Ti В Nb Ca Al
Ге
Известная 0,40 0,65 0,8 1,3 0,2 0,4 — 0,002 0,03 — 0,02
Остальное
Предложенная 0,56 1,2 1,1 2,0 0,17 0,5 0,025 0,006 0,04 0,008 0,03
Остальное
ВНИИПК Заказ 869/18 Тираж 603 Подписное
Фмлнал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Температура 2часового отпуска. на твердость
HgC 40 г б ов S к го/мм кгс/мм, % т
У,Ъ кгс
/см