Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец , хром, ванадий, медь и железо, о. тличающаяся тем, что. с целью повьшения теплостойкости и износостойкости, она дополнительно содержит никель, титан, молибден, цирконий, бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,51 - 0,70 Углерод 0,3 - 0,5 Кремний 0,.7 - 0,9 Марганец 3-4 Хром 0,8 - 1,2 Ванадий 0,35 - 0,70 Медь 0,4 - 0,6 Никель 0,5 - 0,7 Титан 0,2 - 0,5 Молибден 0,01 - 0,02 Цирконий 0,002 - 0,005 Бор Остальное Железо (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5I) С 22 С 38 54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный номитет сссР

110 делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 3710333/22-02 (22) 28.11.83 (46) 15. 06. 85. Бюл. У 22 (72) F..Т. Цай, Б.H. Коледов, В.И. Куранов, Н.К. Владимирова, Г.М. Кувшинов, И.Н. Тарасова, В.П. Алферов, В.М. Лисовский и А.Н. Логинов (53) 669. 14.018.258. 2-194(088.8) (56) 1. ГОСТ 5950-73. Сталь ЗХ2В8Ф.

2. Авторское свидетельство СССР

В 821524- кл. С 22 С 38/24, 1981. (54) (57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, .содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь и железо, отличающаяся тем, что, „„SU „„1161578 с целью повышения теплостойкости и иэносостойкости, она дополнительно содержит никель, титан, молибден, цирконий, бор при следующем соотношении компонентов, мас ° 7.:

Углерод 0,51 — О, 70

Кремний 0,3 — 0,5

Марганец. 0,.7 — О, 9

Хром 3-4

Ванадий 0,8- 1,2

Медь 0 35 — 0,70

Никель 0,4 — 0,6

Титан 0,5 — 0,7

Молибден . 0,2 - 0 5

Цирконий 0,01 — 0,02

Бор 0,002 — 0,005

Железо Остальное 161578

Изобретение относится к области металлургии, в частности к инструмен тальным сталям, применяемым для пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов на горячекамерных 5 машинах.

Известно применение для прессформ литья под давлением алюминиевых сплавов инструментальной стали марки

ЗХ2ВЯФ (1) . l0

Однако такая сталь относится к де фицитным и дорогостоящим, так как в значительном количестве легирована вольфрамом и молибденом.

Наиболее близкой к предлагаемой 15 стали по технической сущности и до.стигаемому эффекту является инструментальная сталь (21 состава, мас.Х:

Углерод 0,51 — 0,67

Марганец О, 18 — 0,42 Ю

Кремний 0,6 - 0,9

Хром 2,1 — 2,82

Ванадий 0,25 — 0,55

Медь 0,35 — 0,7

Церий 0,04 — 0,009525

Железо Остальное

Недостатком известной стали является пониженная геплостойкость, ограничивающая область ее применения для оснастки горячего деформирования, в З0 частности для пресс-форм литья под давлением.

Целью изобретения является повышение теплостойкости и износостойкости стали.

Поставленная цель достигается тем, что инструментальная сталь содержащая углерод, кремний, марганец хром, ванадий, медь и железо, допол. нительно содержит никель, титан, молибден, циркония, бор при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод 0,51 — 0,7

Кремний 0,3 — 0,5

Марганец 0,7 — 0,9

Хром 3 - 4

Ванадий 0,8 - 1,2

Никель 0,4 - 0,6

Титан 0 5 - 0,7

Молибден 0,2-0,5 se

Медь 0,36 — 0,7

ЦиркониВ 0,01 — О, 02

Бор 0,002 — 0,025

Железо Остальное

Химический состав. исследованных плавок предлагаемой и известной сталей приведены в табл. 1, Предлагаемая сталь после термичес кой обработки по режиму: закалка с температур 1080-1100 С в масло, отпуск при температуре 560 С в течение

2 ч, имеет следующие механические свойства (табл. 2), Проводят определение теплостойкости опытных сталей плавок ФР 1915 и 1920 и известной стали.

После термообработки по режиму: нагрев под закалку при 1100 С, охлаждение в масле, отпуск при 560 С в течение 2 ч, исследуемые образцы подвергают дополнительному 4-часовому отпуску при температуре, приводящей к снижению твердости до HRC 40.

Результаты испытаний на износостойкость известной и предлагаемой сталей представлены в табл. 3.

По результатам испытаний теплостойкость стали плавки В 1915 (HRC 40) составляет 630 С, стали плавки У 1920-645 С, известной стали — 600ОС.

Износостойкость предлагаемой стстали на 18Х выше износостойкости известной (табл. 3).

Для качественной оценки сопротивления сталей абразивному изнашиванию принят показатель Н(мг ) величина, обратная массовому износу образца

H=(256+0,11Å,„ ) Н г, 10 где Š— энергоемкость стали в отожженном состоянии;

Н вЂ” твердость стали после термообработки;

Энергоемкость Е определяют по от зависимости

Е = 6 (О, 84Ч +1, 619 -О, 04 з ), (и ь э

ИПа где 6 — предел прочности (, );

М2 — относительное сужение.

Зкономический эффект достигается за счет повышения стойкости прессформ i

Таблица 1

1161578

Содержание компонентов мас.Х

Т

Сталь

Предлагаемая

1 051030070

О, 40

3,00

0,80

0,54 0,44

0.,70 0,50

0,80

3,18

0,47 1 02

4,00

0,90

0,60

1,20

Известная

0,53 О, 75 О, 25

2,40

0,45!

Продолжение табл.!

Содержание компонентов мас7

J си

Сталь

Zr В Се

Мо

Предлагаемая

1 0,50

0,20

- 0,35

0,01 0,012

0,64

0,44

0,49

0,02

0,005

0,005

0,50

0,70

О 70 - О 02

Известная

0,50

0,004

П р и м е ч а н и е. Fe — остальное

Т а блица 2

О,1 э кгс/мм

Сталь

4 ° кгс / см

HRC

Предлагаемая

178

168

1090

189

172

9,5

42-45

196

176

7,8

Известная

13,5

149

162

42-45

Таблица 3

Расчетные величины

Экспериментальные данные

Сталь

6,, ИПаНч =600 Ч Кх10, мг

1100 . 390 0,5 7,01

Предлагаемая

700 311 0,6

5,95

Известная

ЩЯЩПИ Заказ 3940/32 Тираж 583 Поущсн е

Филиал ППП "Патеит, г,Ужгород, ул.Проектиал, в, кгс/мм

42-45

42-45