Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

1111 60О207

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.03.76 (21) 2338623/02 с присоединением заявки № (51) N. Кл."- С 22С 38/34

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллстеш ¹ 12 (45) Дата опуб;ип ования описания 12.04.78 (53) УДК 669.15 74 782 26 27 28 292 25 786-194 (088.8) (72) Авторы изобр Tспия

Ю. М. Скрынчеико, Л. А. Позняк, А. 8. Ковальчук, 8. Я. Канун, А. А. Соловьев и А. H. Голубев

Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (71) Заявитель (54) ИНСТТРУМЕНТАЛЪНАЯ СТАЛЬ

ГосУдаРственный комитет (23) 1-1риоритет

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию инструментальных сталей, предназначенных для изготовления тяжелонагруженного инструмента холодного обьемного деформирования, испытывающего в процессе эксплуатации удельные давления 260 — 300 кгс ммз и повышенный разогрев (до 450 С) рабочих псверхностсй.

Известна инструментальная сталь (1) следующего состава, вес. %:

Углерод 0,75 — 0,95

Кремний 1,5 — 2,0

Марганец 0,2 — 0,6

Хром 4 — 5

Молибден 0,2 в 1,2

Вольфрам 1,5 — 2,5

Ванадий 0,8 — 1,6

Никель До 0,6

Сера До 0,03

Фосфор До 0,03

)Келезо Остальное

Недостаток данной стали заключается в том, что из-32 сравнительно невысокого сопротивления смятию (о 0"0 (225 кгс/мм -, о, "., 4

1 Я (280 кгс/ммз) она не может быть использована для работы с удельным давлением выше

250 кгс/мм

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является инструментальная сталь (21 следующего состава, вес. /е.

Углерод 0,8 в 1,2

Марганец 0,3 — 0,6

Кремний 3,0 — 4,0

; ром 3,5 — 5,0

Вольфрам 0,5 — 3,0

Молибденkl 0,5 — 2,5

Ванадий 1,7 — 2,5

Никель 0,2 в 1.0

)Келсзо Остальное

Данная сталь имеет недостаточно высокое сопротивление cмяTиlo, низкие красиостойкость, твердость и горячую твердость. Кроме

15 ТОГО эт2 ст2ль обладает низкой TcxIIQ.T01 II III0cTb10 (сс испол 1ззов illll0 п1тсдпочтительно в случае произво дства мето i2.» II порошковой металл р гни) .

Целью изобретения является повышение твердости, сопротивления смятию, горячей твердости, красностойкости и техиолоп1чности при металлурп1ческом переделе.

Указанная цель достигается тсм, что предложенная сталь дополнительно содержит кобальт и азот при следующем соотношснии компонентов, вес. о/о ..

Углерод 0,8 — 1,15

Марганец 0.2-0.6

Кремний 2,1 — 2,9

30 Хром 3,0 — 4,0

600207

Таблица 1

Химический состав опытных сталей

Химический состав, вес, % м

О.

Е1. о

X о о о

».1

Ю х

1" и г

1о о о (Q

k-, С»

Сталь

Л

О

Железо

3,65

3,86

4,05

0,25

0,40

0,30

2,65

2,58

2,12

2,86

2,95

2,55

1,4

1,5 2,1

1,90

3,12

5,12

1,7

1,8

1,5

0,16

0,22

0,16

Остальное

0,90

1,05

1,08

0,06

0,08

0,05

Предложенная

4,46

0,96

3,86

2,12

2,30

0,47

1,06

0,02

0,47

Прототип

П р и м е ч а н и е. Бо всех составах содержание серы (0,025%, фосфора (0,03%, Результаты испытания сталей приведены втабл. 2, 3 и 4. 1 аблица 2

Ударная вязкость, твердость в отожжениом состоянии H карбидная неоднородность сталей

Ударная вязкость, a„, КГМ1 СМ

Диаметр отпечатка, мм

Балл карбидной неоднородности

Твердость,1

НВ

1 ежнм отжига

Сталь

Шкала 3 (ГОС Т 5950 — 73)

860-- 880 С, 3 ч

4,0

3,9

229

1,2 -1,4

1,2 — 1,4

П редло1к епи а я

241 охла;кдепие с печь|о до 740 С, выдеря1ка

3 ij охл111кд(.пие с 110 1ûÎ to

600 С, далее на воздухе

1,0-1,2

0,2 — 0,4

3,8

305

3,5

Прототип

Таблица 3

Ударная вязкость (а), число скручиваний (и) и максимальный крутящий момент сталей

Температура испытании, С

Марка стали

1150

950 1000 1050

1100

900

850

Ударная вязкость, и„ кгм/ем

Предложенная

Состав:

16

22,5

20,5

22,5

22,6

12,5

12,0

4,8

21

25,3

16

20,5

16,9

Прототип

Вольфрам 2,0 — 3,5

Молибден 1,0-3,0

Ванадий 1,0 — 2,0

Никель 0,15 — 0,7

Кобальт 1,0-5,0

Азот 0,04 — 0,12

)Келезо Остальное

Введение в состав стали кобальта и азота и оптимальное соотношение углерода и легирующпх компонентов обеспечивает получение высокого сопротивления смятию, твердости, горячей твердости и красностойкостп, что позволяет использовать данную сталь для изготовления штампового инструмента, работающего с удельными давлениями 260—

280 кг/мм -. Содержание кремния в пределах

5 2,1 — 2,9 вес. е11е обеспечивает высокую технологичность при металлургическом переделе, возможность получения заданного состава и физико-механических свойств на металле промышленной выплавки.

10 Пример. Исследовали свойства предложенной стали и стали — прототипа следующих составов (см. табл. 1).

600207

Число скручиваний, п,а- (числитель), М, (знаменатель) макс

Предложенная

Состав:

8 — 10

12 — 12,5

11,5 — 12

160 †1

10,2

18,5 — 19,5

17 — 22

11,7

12,4

12,2

180

170 †1

10,2

88

10 — 12

120

130

100

182

19 — 20

172

8,5

160 †1

9 — 9,5

22 — 23

Прототип

102

200

230

Примечание. Испытания деформированного (=- =45 ) металла, образцы продольные.

Таблица 4

Механические свойства опытных сталей

Механические свойства

Красностойкость

НКС 58, 4 ч

Предел текучести при сжатии, сж o a

1 кгс/мм Предел упругости при сжатии, сж

"о,о- ° к гс/мм -

Ударная вязкость, а, кгм см

Режим термической обработки

Прочность при изгибе, скз кгм/см Т вердость, HRC

Марка стали

Предложенная

225 †2

2,5 — 3,0

Закалка с 1150 С в масле, отпуск 550 С в течение 3 ч.

300 †3

310 †3

65 — 66

600

260 — 265

270 †2

65,5 — 66,5

66,5 — 67,5

280 †3

250 †2

2,0 — 2,5

1,5 — 1,8

310 †3

610

Закалка с 1180 С в масле, отпуск 550 С в течение 3 ч.

320 †3 620 †6

63, — 64, 5 320 — 340

2,0 — 2,2

Закалка с 1120 С в масле, отпуск 560 С в течение 3 ч.

Прототип

250

300

570

Формула изобретения

Составитель Т. Платицина

Редактор С. Макогон

Корректор В. Дод

Тсхред И. Михайлова

Заказ 196/15 Изд. ¹ 310 Тираж 788

II10 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Инструментальная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, никель, железо, отл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения твердости, сопротивления смятию, горячей твердости, красностойкости и технологичности при металлургическом переделе, она дополнительно содержит кобальт и азот при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 0,8 — 1,15

Марганец 2,0 — О,б

Кремний 2,1 — 2,9

Хром 3,0 — 4,0

Вольфрам 2,0 — 3,5

Молибден 1,0 — 3,0

Ванадий 1,0 — 2,0 о Никель 0,15 — 0,7

Кобальт 1,0 — 5,0

Лзот 0,04 — 0.12

Железо Остальное

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 358410, кл. С 22С 38/34, 1970.

2. Лвторское свидетельство СССР №521348, кл. С 22С 38/4б, 1974.