Штамповая сталь

Штамповая сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ШТАМПОВАЛ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, ванадий, титан, алюминий, азот, ниобий, церий, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплостойкости, термостойкости, закаливаемости, прокаливаемости и предела текучести при температурах до 600 С, сталь дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении коьшонентов, мас.%: 0,4-0,7 Углерод 0,15-0,50 Кремний 0,4-0,9 Марганец 0,5-1,0 Хром 0,15-0,25 Молибден 1,0-1,6 Никель 0,08-0,14 Ванадий 0,005-0,010 Титан 0,005-0,010 Алюминий 0,018-0,030 Азот 0,010-0,017 Ниобий 0,005-0,010 Церий 0,005-0,050 Кальций 0,005-0,020 Цирконий Железо Остальное 2.Сталь по п. 1, о т л и ч а ю (rt щ а я с я тем, что отношение суммарного содержания нитридообразующих элементов к содержанию азота составляет 5,5-6,2. 3.Сталь попп. 1 и2, отличающаяся тем, что отношение содержания ванадия к суммарному со9д держанию титана, ниобия и цирко {ik ния составляет 3,0-4,0. СО

(19) (11) . СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(s)) С 22 С 38/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2. Сталь по п. I, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отношение суммарного содержания нитридообразующих элементов к содержанию азота составляет 5,5-6,2.

3. Сталь по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что отношение содержания ванадия к суммарному содержанию титана, ниобия и циркония составляет 3,0-4,0.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

r1o делАм изОБРетений v ОткРытий

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3709128/22-02 (22) 05.01.84 (46) 30.06.85. Бюл. У 24 (72) С.Я.Шипицын, Ю.З.Бабаскин, А.И.Гузенков, Б.Г.Восходов, В,Д.Соболев, Г.Д.Семеняка, Ю.Д.Синчугов, Х.А.Тимашов, В.С.Степанов, В.Д.Кальнер, С.А.Юрасов, И.В.Юрченко и В.Н.Скворцов (53) 669.14.018-258-194(088.8) (56) ГОСТ 5950-73, сталь 5ХНМ.

Авторское свидетельство СССР

У 996506, кл. C 22 С 38/50, 1983. (54)(57) 1. ШТАИПОВАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, ванадий, титан, алюминий, азот, ниобий, церий, кальций и железо, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повышения теплостойкости, термостойкости, закаливаемости, прокаливаемости и предела текучести при температурах о

I до 600 С, сталь дополнительно содержит цирконий при следующем соотноше- нии компонентов, мас.X:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Молибден

Никель

Ванадий

Титан

Алюминий

Азот

Ниобий

Церий

Кальций

Цирконий

Железо

0,4-0,7

О, 15-0,50

0,4-0,9

0,5-1,0

0,15-0,25

1 0-1,6

0,08-0,14

0,005-0,010

0,005-0,0!О

0,018-0,030

0,010-0,017

0,005-0,010

0 005 0 050

0 005-0,020

Остальное

1164308

Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию сталей, используемых для изготовления литого штампового инструмента.

Целью изобретения является повы-. 5 шение теплостойкости, термостойкости, закаливаемости, прокаливаемости и предела текучести при темпераО турах до 600 С.

Для предлагаемой стали при l0

V+Ti+Nb+Zr — — — — — — 45 5 возможно ныделение

И азота иэ расплава в газообразном виде вследствие превышения предела растворимости азота в жидкой и затвердев- 15

V+Ti+Nb+Zr шей стали При — — — — — - 6 2 обраN

У зующиеся нитриды имеют большие размеры и не оказывают существенного модифицирующего и упрочняющего воздейст - 2О вия °

Из всех нитридов указанных элементов только нитриды. ванадия способны перераспределяться при термообрабоФке и дисперсионно упрочнять сталь.25

Поэтому в стали лимитируется отношение содержания ванадия к суммарному содержанию титана, ниобия и циркоV ния. При -т — - — — (3 мало количество

Т1+Мь+Е упрочняющих нитридон ванадия, а при

-т — —; — 4 мало количество модифиTi+Nb+Zr цируЮщих нитридов титана, циркония и ниобия. В первом случае сталь име†З5 ет пониженную твердость, прочность, закалинаемость и прокаливаемость, а во втором — высокую твердость и прочность, но недостаточную термостойкость и вязкость.

Цирконий в сочетании с нитридообразующими элементами при указанных соотношениях обеспечивает измельчение дендритной структуры и снижение физико-химической и структурной неоднородности за счет образования в расплаве нитридов циркония.

Химические составы выплавленных сталей приведены в таба.l. Испытания проводили на теплостойкость, термостойкость, закаливаемость, прокаливаемость и на растяжение при повышенных температурах..

Теплостойкость определяли по нремени сохранения твердости на уровне 40 HRC (40 HRC) при провоцирующем отпуске (600 С).

Термостойкость оценивали колио честном циклов 600 С вода до появления трещин (n 6 о вода), Закаливаемость оценивали по твердости стали после закалки в масло от 960 + 10 С (HRÑ 960 С).

Прокаливаемость сталей определяли по твердости и структуре образцов, охлаждаемых с различной скоростью после нагрева до 960 + 10 С.

Таким образом имитировали условия охлаждения различных слоен штампового кубика. Скорость охлаждения образцов задавали в интервале 10 о

0,1 С/с. Максймальная скорость отвечает условиям охлаждения поверхностных слоев кубика при закалке в масло, а минимальная — сердцевины кубика размером около, 700 х х 700 х 700 мм. Условной велияи1ной прокалинаемости приняли минимальную скорость охлаждения, обеспечивающую твердость стали не менее

35 HRC, соответствующую мартенсито-бейнитной структуре (VoKn 35 НКС)

Предел текучести стали определяли при 600 С . Результаты испытаний приведены в табл,2, Из табл. 2 видно, что предлагае-. мая сталь имеет более высокие эксплуатационные свойства.

О л о\

D л с 1

Ю л

1

I

1

4 л л и .!

&Ь Э

v o

О ж

D с4

О л

М

Ю

D л

Ю (Ч

Ю л

I

О

М!

D л

Ю л

D л ь

СЧ

О л ь 1

О

О л

Ю ю

Ю

D л

О ь л

О

О л ь

Щ

О

О л

О! л

Г »

О л

О

° Ь ь

Ю

С )

О л

Ю

О л

D

СЧ

О л

О

С )

D л ь О

СЧ

D л

00

Ю л

О

О л

С!а

О

D л

М!

Ю

О. л

Ю л

D л

О

О л

ОО ь ь л ь

»ЬЬ

° Ь

СЧ л

Ю

° Ь ь

Ю

М

ЬО

D 1

СЧ л

С1

00 л

О

СЧ л ь

О \ л

an л

Ю

Ю л

С )

aC) л

Ю

Ю а

° I ь

Ю

° ф л

Ю

О

3Г) л

О

Ch л

О

ЬГ\

С"Ъ л

СЧ л

° \

D е л ь и ) СЧ

М л

М

М л

»с

° Ь

° Ь

1 л1 >I ч.

1 Р»

l l

1 Э 1 л

1 1

1

1 д I

I — l

1 ф о 1 л о

И—

> 1д

I

1 о

I Х

à ——

° л

У)

-1

Ь Ч

)164308

О

О л

Ю

Ch

Ю ь о

МЪ

С Ъ

° \

1164308

Таблица 2 плавка

Предлагаемая сталь

370 64

475

1I 5

8,7

420

13,0

405

9,2

12,0

350

8,0

500

Известная сталь

4,0

16 0

109 54

380

Составитель В.Брострем

Техред Т.Маточка

Редактор М.Циткина

Корректор В.Бутяга

Заказ 4157/25 Тираж 583

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Теплостой" кость 6

40 HRC ч

Термостойкость и

600 С вода, цикл

Закаливае мость HRC

960 С, ед

Прокалив аемость Vega

35 HRC С/с

Предел текучести, т 600 С

МПа