Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, например штамповой стали, применяемой для изготовления литых инструментов для горячего деформирования. Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств за счет повышения прочности, ударной вязкости и теплостойкости. Сталь дополнительно содержит ниобий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0.3-0.36; кремний 0,4-0,6; марганец 0,4-0,9; хром 0,8-1,5; молибден 0,2-0,6; никель 0.8-1,5; ванадий 0.1-0,3; ниобий 0,05-0,2; тантал 0,05-0.12; железо остальное . Применение предложенной стали обеспечивает повышение стойкости инструмента . 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 38/48

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИ Т ЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,5-1,0

17,0-19,0

8,00-9.50

Марганец

Хром

Никель V

О

Сд

О

0,2-0,5

0,05-0,6

0,1 — 1,0

0,1-1,0

5,0-15,0

2,0-7,0

1,0-5,0

2,0-7,0

0.1-3,0

0,5-2.0

0,05-0,35

Остальное (21) 4840252/02 (22) 28.03,90 (46) 07,01,92. Бюл. % 1 (71) Азовское производственное объединение "Донпрессмаш" (72) В.Ф. Малык, В,П. Расщупкин и С.Н. Беэрук (53) 669.14.018.258.2-194(088.8) (56) Сталь ЗОХ2МНФс ГОСТ 5950-73. (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, например штамповой стали, применяемой для изготовления литых инструментов для

Изобретение относится к металлургии, в частности касается изыскания высококачественных литейных сталей, применяющихся для горячего деформирования штампового инструмента.

Известна штамповая сталь, содержащая, мас.7ь:

Углерод 0,10-0,30

Никель 1.0 — 5,0

Хром 2,0 — 4,5

Молибден 0,5-3,0

Марганец 0,1-0,6

Медь 0,5-2,0

Алюминий 0,5 — 1,0

Кремний 0,6-1,0

Ванадий 0.1-1,0

Ниобий 0,03-0,3

Кальций 0,03-0,1

Железо Остальное

Недостатками этой стали являются низкие ударная вязкость, пластичность и термическая стойкость.

Известна также сталь состава, мас.7;:

Углерод 0,03-0.08

Кремний 0,03 -0,80

„„5U „„1703710 À1 горячего деформирования. Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств за счет повышения прочности, ударной вязкости и теплостойкости. Сталь дополнительно содержит ниобий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас. : углерод 0,3-0,36; кремний 0,4-0,6; марганец 0,4-0,9; хром 0,8-1,5; молибден

0,2-0,6; никель 0,8-1,5; ванадий 0,1-0,3; ниобий 0,05 — 0,2; тантал 0,05-0.12; железо остальное. Применение предложенной стали обеспечивает повышение стойкости инструмента. 3 табл.

Тантал 0,10-0,50

Алюминий 0,05-0,30

Иттрий 0,02-0.01

Железо Остальное

Данная сталь при высоких пластических свойствах имеет низкую прочность, недостаточную для ее испбльэования в качестве штампов горячего деформирования.

Известна штамповая сталь. содержащая, мас.ф»:

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Хром

Вольфрам

Молибден

Кобальт

Ванадий

Ниобий и/или тантал

Азот

Железо

1 03710

0,46-0,53

0,20 — 0,50

0.40-0.70

1,50-2,00

0.30-0,50

0,80-1.10

1,20-1.60

Остальное стали ДИ-32 составляют в

Эта сталь обладает низкими пластичностью и ударной вязкостью, что приводит к преждевременному выходу инструмента из строя, Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является штамповая сталь, содержащая мас.ф,:

Углерод 0,27-0,33

Кремний О, 15-0,40

Марганец 0,30 — 0,60

Хром 2,00 — 2,50

Молибден 0,40-0.60

Никель 1,20-1,60

Ванадий 0,25-0,40

Железо Остальное

Недостатками известной стали являются невысокие прочностные свойства, ударная вязкость, термостойкость.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств за счет повышения прочности. ударной вязкости и теплостойкости стали.

Для достижения укаэанной цели предлагается штамповая сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, молибден, никель, железо, дополнительно содержит ниобий и тантал при следующем соотношении компонентов, мас,g:

Углерод 0,30-0.36

Кремний 0,40-0,60

Марганец 0,40 — 0,90

Хром 0,80 — 1,50

Молибден 0,20 — 0,60

Никель 0,80 — 1,50

Ванадий 0,10 — 0,30

Ниобий 0,05 — 0,20

Тантал 0,05-0,12

Железо Остальное

Сталь содержит примеси — фосфор до

0.03 мас. $ и серу до 0,03 мас.7ь.

Соотношение легирующих элементов выбрано таким, чтобы материал в условиях циклически изменяющихся высоких температур и больших ударных нагрузок проявил структурную и размерную стабильность, обеспечивая высокую работоспособность штампов. Совместное введение ниобия и тантала при указанном содержании всех коипонентовг оказывает благоприятное дифференцированное влияние на весь комплекс свойств стали, положительно влияет на иэмельчение зерна, нейтрализует вредное влияние фосфора и неметаллических включений по границам зерен. обеспечивает стабильный рост ударной вязкости и прочности. Введение ниобия и тантала ни же указанных пределов неэффективно. Содержание ниобия и тантала выше укаэанных пределов приводит к скоплению

45 карбидов по границам зерен и вызывает снижение пластических свойств и ударной вязкости.

Пример, Для экспериментальной проверки предлагаемой стали в индукционных печах ИСТ-006 были проведены плавки предлагаемой стали с содержанием элементов на нижнем, среднем и верхних уровнях и одна плавка прототипа.

В лабораторных условиях был проведен анализ химического состава каждой плавки, который приведен в табл. 1.

Из каждой плавки были изготовлены образцы и определены их механические свойства в лабораторных условиях. Заготовки подвергались закалке при 970ОС и отпуску при 550 С.

Результаты испытаний механических свойств приведены в табл. 2.

Из таблиц следует, что прочность и ударная вязкость предлагаемой стали выше, чем у прототипа

Проведено определение теплостойкости стали. Образцы подвергались закалке при 970 С и отпуску при 550 С, После термообработки образцы подвергались дополнительному 2-часовому отпуску при рабочих температурах.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Предлагаемая сталь прошла испытания в производственных условиях. Были изготовлены пуансоны для горячей высадки болтов. Результаты производственных испытаний показали повышение стойкости штампов в 2-2,5 раза по сравнению с серийной кованной сталью ЗОХ2МНФ.

Таким образом, предлагаемая сталь, отличающаяся от известной дополнительным введением ниобия и тантала, имеет повышенные прочность, ударную вязкость и теплостойкость, что улучшает эксплуатационные характеристики стали, работающей в условиях высоких температур, больших ударных нагрузок.

На предприятии для изготовления штампов горячего деформирования используется кованая сталь ДИ-32, ГОСТ 5950-73, следующего состава, мас, $:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Ванадий

Молибден

Никель

Железо

Стойкость пуансонов из лля высадки головки болтов

1703710 среднем 1000 шт., а стойкость пуансонов иэ предлагаемой стали 3000-4000 шт. компонентов, 10

Таблица1

Таблица2

Таблица3

Составитель В.Брострем

Техред М.Моргентал

Корректор Т.Палий

Редактор О.Юрковецкая

Ъ

Заказ 41 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель. ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств за счет повышения прочности, ударной вязкости и теплостойкости, она дополнительно содержит ниобий и тантал при следующем соотношении мас,$:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Молибден

Никель

Ванадий

Ниобий

Тантал

Железо

0,30-0,36

0,40-0,6Р

0,40-0,90

0,80-1.50

0,20-0,60

G.80-1,50

О, 10-0.30

0,05-0.20

0,05-0.12

Остальное