Штамповая сталь
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУВЛИН
09) (10
Э(59 С 22 С 38 50
« Г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДЕЛА@ ИЗОБРЕТЕНИЙ V ОТНРЫТИЙ (21) 3418230/22-02 (22) 04.02.82 (46) 30.07.83. Бюл. 9 28 (72) Л.P. Дудецкая, Э.Ш. Суходрев, В.А, Ткачева, О.Н. Арефьева, Е.И.Понкратин и В.ÇI. Крохотин (71) Физико-технический институт
AH Белорусской ССР (53) 669.3.4.018.258.2-194(088.8) (56) 1. Патент Японии Р 51-137610, кл. 10 J 172, 1974.
2.. Малинов Л.С. и др. Новые дисперсионнотвердеющие стали для инструмента горячего деформирования. Кузнечноштамповое производство, 1979,, 9 5, с. 4-5. (54)(57) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, Ф никель, молибден, ванадий, алюминий железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных свойств, она дополнительно содержит вольфрам, ниобий, цирконий при следующем соотношении компонентов,вес.Ъ:
Углерод 0,15-0,25
Кремний 0,2-1,2
Марганец 1,0-2,0
Хром 1,5-«3,0
Никель 2,5-4,0
Молибден 0,5-2,5
Ванадий 0,1-0,5
Алюминий - 0,1-0,8
Вольфрам 0,5-1,2
Ниобий 0 025-0,05
Цирконий. 0,025-0,05 Pg
Железо Остальное
1032039
Изобретение относится к металлургии,. н частности к изысканиям высокопрочных теплостойких инструментальных сталей для деформирующих штампоных инструментов, изготавливаемых методами обработки металлов давлением, и может быть использовано при изготовлении вставок штампов, матриц горячего прессования, пресс-форм, работающих и условиях повышенных температур, и т.д.
Известна штампоная сталь (1) предназначенная для изготовления инструмента методом пластического формообразования состава, нес,Ъ:
Углерод 0i1-О,25
Кремний О, 5-.3
Марганец 0,2-2
Медь 0 05-0 5
Никель До 4
Хром О, 5-3
Молибден О, 5-3
Кобальт До 4
Ванадий 0,05-0,5
Известная сталь обладает высокой технологической пластичностью, одна. ко тнердость и прочность известной стали относительно невысокие. Поэтому ее нецелесообразно использовать для изготовления штамповых инrTðó IåH гон, работающ7!v в условиях высоких давлений.
Наиболее близкой 1< предлагаемой по техни еской сущности и достигаемому 7ффе7<ту янляется штамповая сталЬ со< тая<3 н с, Ъг
Углерод 0,24
Хрогл 3i 0
Медь 2,0
Никель 1,8
Молибден 0,9
Ванадий О,б
Алюглиний 0 5
Кремнгш До 0,4
Марганец До,0,4
Железо Остальное
Высокая технологическая пластичность позволяет использовать эту сталь для изготовления деформирующих инструментов методами пластического формообразования 21.
Основным недостатком известной стали является относительно низкая прочность. Поэтому для тяжело нагруженных деформирующих инструментов, работающих в условиях высоких давлений (точная беэоблойная штамповка, прессование металлических профилей и т.п.), ее использовать нецелесообразно.
Цель изобретения - повышение прочностных свойств штамповой стали, предназначенной для изготовления инструментов, изготавливаемых методом пластического формообразования.
Указанная цель достигается тем, что штамповая сталь, содержащая уг лерод, кремний, марганец, хром, никель, модибден, нанадий, алюминий; железо, дополнительно содержит вольфрам, ниобий, цирконий при следующем
СООТНОШЕГ!ИИ 7<ОГЛП<7Н(Н?ОНг BBC „%:
Углерод 0,15-0 25
Кремний О, 2--1, 2
Map? анец 1„O-2,0
Хром
Пикель 2,5-4,0
11олибден 5-.2 г-
Ванадий 0,1-0 5
Ллюмииий 0I 1 -0,8
Вольфрам r11 7-1, 2
Ни:7бий 0,025-0, 05
Цирконий 0i0?5-0105
Железо Остальное
Кими tpcI It ?. Механические свойства определяют по стандартным методикам после ковки и термообработки по следующему режиму. Закалка с температуры 950-1000 С, выдержка 30 мин, охла77<дение на воздухе. Старение 450-500ОС 2 ч. Приведенные результаты показывают, что предлага. мая сталь обладает повышенной прочностью по сравнению с известной, а по остальным параметрам н< уступает ей. ! Iредлагаемая сталь сохраняет тнердость на уровне Нг<С 41-45 до 580 С при выдержке 3-5 ч, т.е. практически не уступает по тепло стойг<îcти сонременнIIM теплостойким углеродистым штампоным сталям. Однако нысокая технологическая пласl тичность, низкая тнердость после закалки (НПС 4 35), малая изменяемость размеров в процессе старения в сочетании с высокой прочностью в состаренном состоянии делают данную сталь весьма перспективной для получения нз нее методами пластического формообразования деформирующего ин струмента, работающего и условиях повышенных температур и высоких давлений. Из предлагаемой стали изготавливают матрицы для горячего прессона" ния металлического профиля двутавроного сечения. Заготовку нагревают токами высокой частоты до 1000О 1100 С и устанавливают в специальный штамп, смонтированный на горячештамповом прессе 1000 тс.С помощью мастер-пуансона в заготовке прошивают двутавровое сечение. Полученную таким образом горячую поковку помещают в электропечь и выдерживают 30 мин при температуре 1000<7С. Последующую закалку производят путем охлаждения на воздухе. После закалки твердость стали в пределах HRC 28-32. 1032039 Прокалиброванную поковку. подвергают старению 2 ч при 450 С. После старения размеры гравюры матрицы практически не изменяются. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой стали на Череповецком сталепрокатном заводе .при изготовлении инструмента для прессования фасонных профилей составляет 40596 руб. а Таблица l тавровым профилем Химический состав, вес. В Сталь С 81 Mn Cr Ni Mo V W Al Zi Nb С Fe Осталь2, Оное Известнжя" 1 0,5 3,0 1,8 0,9 0,6 0,24 Пред ага" 0,25 1,2 2,0 3,0 4,0 2,5 0,5 2,0 0,8 005 0,05 Ою20 Oi7 1к5 2s25 Зк25 2r0 Oi3 1ю25 Oi5 Oi04 0,04 0,15 0,2 1,0 1,5 2,5 0,5 О 1 0,5 0,1 0,025 0,025В известной стали кремний и марганец содержатся s количестве до 0,4 вес.Ъ. Т а б л и ц а 2 Механические свойства Сталь Ж мнjM+ МЛЖ а И; м .Об, HRC . мн/м Известная Предлагаемая 1450 8 0,38 7 0,36 8 0,41 9 0,53 1360 1900 1830 1860 1800 1560 Составитель В. Брострем Редактор А. Власенко Техред М.Гергель Корректор A. Ильин Заказ 5334/32 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППН Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закаленную поковку обрабатывают на токарном станке по базовым поверхностям, а гравюру поковки очищают от окалины. Затем на гидравлическом прессе усилием 250 тс. в штампе точным мастер-пуансоном, выполненным по профилю готовой матрицы, производят холодную калибровку гравюры. В результате получают матрицы с двугравюры. Остальное Ос тальное Остальное
