Штамповая сталь
Иллюстрации
Реферат
Ьс, ь и Ъ патен",но т смя
О и и с А н ЙЧ"ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< 775161
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву
{22) Заявлено 01.11,78 (21) 2680292/22-02 (я)м. Клз с присоединением заявки Йо
С 22 С 38/24
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 30.1080.Бюллетень 149 40
{53) УДК 669. 15-194 (088.8) Дата опубликования описания 30.1 Q80 (72) Авторы изобретения
С.М.Баранов, И.В.Барьыева, A.Â.Áåçïðoçâàííûõ, A.Ñ.Äàí÷ååâ, Г.П.Докин, A.È .Êàïóñòèí, А,К.Ïoëåòàåâ, Л.В.Харченко и И.Н.Цуккер (71) Заявитель
Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт (54) DlTANIIOBAR CTAJIb
Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, применяемым для изготовления штампов полугорячего и горячего деформирования. 5
Известна штамповая сталь (1), содержащая,вес.%:
Углерод 0,3-0,4
Марганец 0,2-0 5
Кремний 0,4-0,7. 10
Хрогл 2,8-3 5
Вольфрам 2,8-3,5
Ванадий 0,8-1,0
)Хелезо Остальное, такая сталь характеризуется высо- 15 кой устойггивостью против отпуска.
Интенсивное раэупрочнение начинается при отпуске с температур 600650 С.
Недостатком, такой стали являет- 2О ся низкое сопротивление хрупкому. разрушению, поэтому она рекомендуется для инструмента, работающего. при отсутствии ударного Иагружения.
Наиболее близкой к предлагаемой по25 технической сущности и достигаемо му эффекту является штамповая сталь (2}, содержащая, вес.%г
Углерод 0,45-0,52
Кремний 0,50-0,80 30
Марганец 0,30-0,60
Хром 2,5-3,2
Молибден Qi8"1,1
Ванадий 1,5-1,8
Вольфрам 3,0-3,6
Никель 0,1-0,4
Ниобий 0,05-0,15
),(еле во Остальное, Известная сталь может быть использована для изготовления штампового инструмента, работающего до температур,. не превышающих 600-650оC, что обуславливается ее теплостойкостью (после отпуска в течение двух часов при . температуре 650+lO C твердость HRC
44-46).
Недостатком такой стали. является также невысокая ударная вязкость после отпуска при температуре 650+10 С,. которая составляет 2,5-3,0 кгсм/см .
Целью изобретения является повышение теплостойкости, вязкости и разгаростойкости.
Это достигается тем, что штамповая сталь, содержащая углерод, марганец, хром, молибден, вольфрам, ванадии и neneso, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
775161
Содержание элементов, вес,Ъ
Сталь, 9
Предлагаемая
0,39 0,06 0,50 0,009 0,006 1,00 — 0,50 3,00 0,5 0,02
0i44
0,09 0,59 0,006 0,008 1,21 - 0,59 3,21 . 0,6 0,01
0,37
0,08 0,40 0,007 0,007 0,81 — 0,39 2,81 0 4 0,03
Известная
0,48 0,65 0,45 0,030 0,030 2,85 0,25 0,95 3,30 1,65
Таблица 2 устойчивость стали против отпуска
Темпера- ТверСталь, тура за- дость
9 калци,сС после закал ки .HR
51 45 39 28
Нредла- 1050 10. 55 52 51 49 49 50 51, гаемая
2 1050+10 56 53
3 1050+10 55 51
52 50 50 51 51
51 40 50 50 51
51 46 40 29
51 46 39 29
Известная
51 .. 52 46 41 35 26
53 52 52 4.
Углерод 0,37-0,44
Марганец 0,40-0,60
Хром 0,80-1,20
Молибден 0,40-0,60
Вольфрам 2,80-3,20
В анадий 0,40-0,60
A.алюминий 0,01-0,03
)<ел еэо Остальное
В качестве примесей сталь может содержат кремний 0,02-0,12 вес.Ъ: серу и фосфор до 0,03 вес.Ъ.
Цля получения стали проведены плавки в индукционной печи в тигле с основной футеровкой емкостью 50 кг. (табл. 1), Плавки разлиты в кузнечные слитки весом по 25 кг и прокованы на заготовки. Для оценки теплостойкости образцы из выплавленных сталей были подвергнуты закалке, после чего отпуску при различных температурах (табл. 2). Выдержка .при отпуске 2 ч.
Температура закалки предлагаемой стали - 1050+10 С; известной 11201150сС.
Температура отпуска предлагаемой стали - 680 5 С; известной — f
640-660оС; Ц 600 620аС.
Для оценки механических свойств проведены стандартные испытания образцов при комнатной и повышенных температурах (табл. 3), Сравнительный анализ данных, приведенных в табл. 2 и 3, покаэыЗ вает, что предлагаемая сталь обладает большей устойчивостью против отпуска по сравнению с известной.
Кроме того, предлагаемая сталь характе ризуется более высокими покаэателя10 ми пластичности по сравнению с известной, как при комнатной, так и при повышенных температурах, а ударная вязкость в 2-2,2 раза превышает ударную вязкость известной стали при
f5 всех температурах испытания (при одинаковой твердости и незначительном снижении прочности). Более высокие свойства увеличивают стойкость штампов полугорячего и горячего деформирования. Кроме того, применение предлагаемой стали взамен известной позволяет несколько увеличить рабочую температуру нагрева штампа, примерно на 30-50оС, т.е. до температуры 680оС
Ожидаемый экономический эффект от 5 внедрения предлагаемой стали составит
20 тыс. руб. в год, Таблица l
775161
Таблица 3
Механические свойства сталей при различных температурах
Предлагаемая сталь
Механические свойства звестная
1 . 2 3 4 ч
Температура испытанйй, С
1 (20 60 650 700 20 600 650 700 20 600 650 700 20 650
Предел прочности, {р кгс/мм 151
70 33 150 92 71 33 149 91 70 32 160 85
63 30 143 86 62 29 . 142 86 62 29 145 75
Предел текучести, (кгс/мм 144 а
Относительное удлинение
01 Ъ 15
11 15 20 16 12 15 21 15 12 16 20 9 12
Относительное сужение, Ъ 47
75 84 88 87 30 42
Ударная вязкость.
С н кгсм/смР 6,0
6,6 7,6 8 3 2,75 3,75
6,5
7,5 8,2 6,0 6,4 74 8,1 6,1
Формула изобретения
Молибден
Вольфрам
Вакаций
Алюминий железо
0,40-. 0,60
2,80"3,20
0,40-0,60
0,01-0,03
Остальное
1. Авторское свидетельство СССР
Ф 350860, кл С 22 С 38/24, 1968.
2. ГОСТ 5950-73. Сталь марки
5ХЗВЗМФС.
Составитель С.Деркачева
Редактор З.Ходакова Техред Н. Ковалева
Корректор М.Коста
Заказ 7662/34 Тираж 694
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Штамповая сталь, содержащая углерод, марганец, хром, молибден, вольфрам, 49 ванадий и железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения вязкости и устойчивости против отпуска, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,37-0,44
Марганец Ос40 0 60
Хром 0 80-1.,20 4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе