Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий, железо , отличающаяся тем, что, с цепью повьппения износостойкости , она содержит компоненты при следующем соотношении, мае. %: 0,65-0,85 Углерод 0,05-0,35 Кремний 0,15-0,60 Марганец 3,20-4,00 Хром 0,20-0,50 Титан 0,05-0,15 Ванадий 0,005-0,05 Алюминий Остальное Железо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% (И) ВСЮ С 22 С 38/28

ГООУДАРСтВЕКК1 1й Omar ССОР по делдм иэоБРетений и откРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-ь ф (21), 3548378/22-02 (22) 02, 02. 83 (46) 23. 10;84. Бюл. Р 39 (72) А.С.Рязанов, И.И.Кривошеев, А.И.Бойцев, В.Ф.Богомолов, Ф.Г.Яйленко, И.А.Гельмонт, В.Н.Подпругин, Л.Н.Динер, В.Н.Соловьев, А.Г.Романов, Г.И.Дворкин и Я.Я.Пугачев (53) 669.14.018.258.8-194(088.88) (56) 1. Сталь 7х3, ГОСТ 5950-51.

2. Авторское свидетельство СССР

У 472159, кл. С 22 С 38/28, 1975. (54) (57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас. Ж:

Углерод 0,65-0,85

Кремний 0,05-0,35

Марганец 0,15-0,60

Хром 3,20-4,00

Титан 0,20-0,50

Ванадий О, 05-0, 15

Алюминий О, 005-0, 05

Железо Остальное

1120027

Изобретение относится к-металлургии, в частности к изысканию инстру-. ментальных сталей для горячего прессования и выдавливанию углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, а также к высадке из них метизов и заготовок.

Известна инструментальная сталь марки 7хЗ (11, Однако вследствие относительно 10 низких механических свойств и невысокой износостойкости инструмент из этой стали часто выходит из строя в результате поломок и повышенного износа.

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

1 Углерод 0,8-0, 9

Кремний 0,2-0,4

Марганец О, 15-0,35

Хром 0,4-0, 7

Ванадий О, 15-0,3

Титан О, 5-О,15 25

Алюминий 0 04-0, 1

Железо Остальное

Недостатком известной стали является низкая износостойкость.

Целью изобретения является повышение износостойкости .стали.

Указанная цель достигается тем, что инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий, железо, содержит компоненты при следующем соот35 ношении, мас. Х:

Углерод 0,65-0,85

Кремний 0,05-0,35

Марганец О, 15-0,60

Хром 3, 20-4, 00

Титан О, 20-0, 50

Ванадий О, 05-0, 15

Алюминий 0 005-0 05

Железо Остальное

Введение в сталь титана приводит к образованию простых мелкодисперсных карбидов титана (ТIС), которые значительно измельчают первичное зерно. Это способствует повышению удар50 ной вязкости.

Указанное действие начинает проявляться при содержании титана в .количествах ) 0,2Х и с увеличением его содержания усиливается.

Однако при содержании титана

> 0,5% ударная вязкость стали начинает понижаться из-за черезмерно высокого содержания карбидной фазы. По этой причине оптимальное содержание титана в стали находится в пределах

0,2-0,5Х.

Карбиды титана имеют очень высокую твердость — 3200 НУ, и равномерно распределены в матрице. За счет этого повьппается износостойкость стали.

Карбиды титана сдерживают рост зерна при нагреве под закалку, что позволяет повысить температуру закало ки до 95С С. С повышением температуры закалки в твердый раствор переходит большее количество хрома, который при высоком отпуске выделяется в виде мелких карбидов, прочно связанных с матрицей. Это также повышает износостойкость стали.

Хром введен в сталь для обеспечения ее механических свойств и требуемой прокаливаемости. Необходимый уровень их обеспечивается при содержании хрома 3,20Х и более. Однако повьппение его содержания ъ 4,0Х приводит к черезмерному увеличению количества карбидной фазы эвтектического характера, что снижает механические свойства стали.

Пример . В индукционной печи емкостью 60 KI выплавляют стали различного химического состава. Результаты плавок составов 1-4 предлагаемой стали и состава 5 известной стали даны в табл. 1 °

Слитки массой 50 кг, отлитые из этих плавок, проковывают на штанги, из которых изготовлены образцы для испытания механических и служебных свойств. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из приведенных данных видно, что износостойкость предлагаемой стали превьппает износостойкость известной.

1120027

Таблица 1

Плавка

УглеВанадий Алюми- Железо ний

Титан

Крем- Марганий нец род

0,65 0,05 0,15 3,20 0,20 0,05

О 74 012 028 3 74 036 0,11

085 035 060 4,00 050 015

0,83 0,27 0,21 3,40 0,20 0,15

0,05

Остальное

То же

0,84 0 29 0 23 0,70 0 15 0 15

Таблица 2

Температура, С бр, кгс/мм2 т кгс/мм

Твердость

HRc

Износ

x10", мг/см.м

Плавка а кгсм/см

Закалка Отпуск

136-140 130-133

960

39-41 3,4

39-41 3,0

4,8-5, 3

550

550

960

138-146

39-42 2,6

960

550

39-41 3,4

39-4 1 7,4

960

550

860

540

Составитель Л.Суязова

Редактор Й.Егорова Техред A,Бабинец Корректор А.Зимокосов

Заказ 7695/21 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

145-1 50

141-144

138-142

Компоненты стали и их содержание, мас. %

132-138 4,6-4,8

136-142 4,3-4,6

132-138 4,2-4,5

130-132 4,3-4,5

О, 027

О, 005

О, 045

О, 047