Штамповая сталь

Штамповая сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сталям, применяемым для прессового инструмента при прессовании сплавов на медной основе.

При прессовании сплавов на медной основе рабочая поверхность инструмента разогревается до 750°С, испытывая при этом значительные удельные давления. Штамповые стали с регулируемым аустенитным превращением при эксплуатации (4Х2Н5М3К5Ф, 5Х3Н5М3Ф2), относящиеся к аналогам данной стали, обеспечивают более высокую стойкость инструмента по сравнению со штамповыми сталями на ферритной основе (5Х3В3МФС, 3Х2В8Ф и пр.) при температурах разогрева до 700-750°С. Сталь 4Х2Н5М3К5Ф является наиболее близкой по составу к заявляемой, мас.%:

углерод	0,35-0,45
кремний	0,4-0,7
марганец	0,3-0,6
хром	1,9-2,4
никель	5,0-5,5
молибден	2,6-3,2
ванадий	0,3-0,4
кобальт	5,1-6,0
железо	остальное

Однако при более высоких температурах она также интенсивно разупрочняется.

Желаемым техническим результатом изобретения является повышение прочностных свойств при температурах выше 750°С.

Для достижения этого сталь, содержащая железо, углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод	0,35-0,38
кремний	0,43-0,47
марганец	0,60-0,66
хром	2,0-2,4
никель	5,4-5,6
молибден	2,0-2,4
ванадий	1,3-1,5
азот	0,03-0,04
железо	остальное

Заявляемый состав стали выбран с учетом нижеизложенных предпосылок.

Увеличение содержания марганца обеспечивает понижение температуры α-γ превращения и упрочнение аустенита. В частности, в разработанной стали A_С1=615°C.

Увеличение содержания ванадия и введение азота обеспечивает эффект дисперсионного упрочнения аустенита за счет выделения карбидов и карбонитридов.

Изменение содержания углерода, хрома, молибдена и никеля в пределах марочного состава не оказывает заметного влияния на механические свойства стали.

Кобальт исключен из состава стали, поскольку при предполагаемом соотношении остальных компонентов его присутствие не ведет к повышению прочностных свойств.

Для определения механических свойств заявленной стали была выплавлена серия опытных плавок в открытой основной индукционной печи.

Химический состав полученной стали приведен в таблице 1.

Механические свойства приведены в таблице 2.

Термическая обработка образцов из предлагаемой стали заключалась в закалке с охлаждением в масле с температуры 1050°С и высоким отпуском (650°С). Анализ механических свойств показывает, что в аустенитном состоянии при 770°С предлагаемая сталь превосходит прототип по прочности и пластичности.

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, хром, молибден, ванадий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод	0,35-0,38
Кремний	0,43-0,47
Марганец	0,60-0,66
Хром	2,0-2,4
Никель	5,4-5,6
Молибден	2,0-2,4
Ванадий	1,3-1,5
Азот	0,03-0,04
Железо	Остальное