Инструментальная сталь
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1044660 с 22 с 38Л8
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
Р
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3479218/22-02 (22) 05.08.82 (46) 30А9.83. Бюл. Ю 36 (72) А.С.Рязанов, М.И.Кривошеев, А.И.Бойцев, E.Ñ.Îðëîâà, В.А.Иванов,.
В.В.Захаров, В.Ф.Поярков, М.В.Углов и В.В.Сыкалов (53) 669 15-194(088,8) (56) 1. Инструментальные стали. Спра- вочник. М., "Металлургия", 1977, с.84-86.
2. Там,же, с.63-65. (54)(57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СтаЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец. хром и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вяакости и износостойкости, она дополнительно содержит титан, алюминий и кальций при следующем,соотношении компонентов, вес.Ф:
Углерод 0,65-0,85
Кремний 0,05-0 35
Марганец 0,15-0,6
Хром 3,2-4,0 титан 0,2-0,5
Алюминий 0,005-0,05
Кальций 0,005-0,05
Железо Остальное
1044660
10,1
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к инстру" ментальным сталям, используемым для горячего прессования и выдавливания углеродистых и низколегированных кон"
5 струкционных сталей, а также высадки из них метиэов и заготовок, Известна инструментальная сталь(1 ). следующего состава, вес.4:
Углерод 0,37-0,44
Кремний 0,8-1,2
Марганец 0,15-0,4
Хром 4,5-5,5
Ванадий 0,8-1,1
Молибден »-1 5
Железо Остальное
Недостаток укаэанной стали - высо. . кая стоимость, связанная с большим содержанием хрома, ванадия и молибдена.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является инструментальная сталь (2 ), содержащая, вес.%:
Углерод 0,65-0,85
Кремний 0,15-0,35
Марганец 0,15-О,4
Хром 3,2-3,8
Железо Остальное
Недостатками известной стали явля30 ются низкие ударная вязкость и износостойкость, Цель изобретения - повышение ударной вязкости и иэносостойкости инструментальной стали.
3S
Для достижения поставленнои цели инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, дополнительно содержит титан, алюминий и кальций при следующем о .
46 соотношении компонентов, вес. 4:
Углерод 0,65-0,85
Кремний 0,05-0,35
Марганец 0,15-0,6
Хром 3,2-4,О
Титан 0,2-0,5
Алюминий 0,005-0,05
Кальций 0 005-0 05
Железо Остальное
Введение в сталь титана приводит к образованию простых мелкодисперсных карбидов титана TiC, которые значит"-пьно измельчают первичное зерно, в результате чего повышается ударная вязкость. Укаэанное действие начинает
l проявлят ься при содержании титана в количествах не менее 0,2 вес.4 и с уве ° . синем ei о содержания усиливаа той.
Однако при содержании титана более 0,5 вес.Ф ударная вязкость стали начинает понижаться иэ-за черезмерно высокого содержания карбидной фазы.
По этой причине оптимальное содержание титана в предлагаемой стали находится в пределах 0,2-0,5 вес.Ф.
Карбиды титана имеют очень высоку" твердость 3200 HV, и равномерно распределены в матрице, за счет чего повышается износостойкость стали.
Карбиды титана сдерживают рост зерна при нагреве под закалку, что позволяет повысить температуру закалки до 950 С. С повышение температуры закалки в твердый раствор переходит большее количество хрома, который при высоком отпуске выделяется в виде мелких карбидов, прочно связанных с матрицей, что также повышает износостойкость стали.
Хром введен в сталь для обеспечения ее механических свойств и требуемой прокаливаемости, Необходимый уровень этих свойств обеспечивается при содержании хрома 3,20 вес.1 и более. Однако повышение его содержания свше 4 О вес.4 приводит к черезмерному увеличению количества карбидной фазы эвтектического характера, что снижает механические свойства стали. На основании этого содержание хрома в предлагаемой стали находится в пределах
3,20-4,00 вес.б.
Кальций в предлагаемой стали повышает механические в основном пластические свойства эа счет придания неметаллическим включениям более благоприятной формы. Укаэанное действие кальция начинает сказываться при содержании его не менее 0,005 вес.3.
Повышение механических свойств стали с увеличением содержания кальция растет, но постепенно ослабевает, При содержании кальция более 0,05 ве
0,05 вес.. рост пластических свойств стали прекращается. На основании этого содержание кальция в стали 0,0050„05 вес.Ф, Пример. Предлагаемую инструментальную сталь выплавляют в индукционной печи и подвергают термической обработке по следующему режиму: закалка с температуры 920-960 С, ото пуск при температуре 520-560 С. о
В табл.1 приведены составы предлагаемой стали.
В табл.2 приведены свойства предлагаемой известной сталей.
1044660
Таблица 1
Содержание компонентов, вес.Ф (1 1 1 1 1 1
Состав
Mn Cr Ti A1 Са Fe
С Si
0,65 0,05 0,15 3,2 0,2 0,05 0,005 Остальное
074 018 0,35 365 036 0023 0019
0,85 0,35 0,60 4,0 0,5 0,005 0,05
Таблица 2
Предел Предел те- Ударная
Сталь прочнбсти, кучести, вязкость, кгс/мм2 кгс/мм 2 кгм/см
Износ мг/см м 10
Твердость, HRC
Предлагаемая
1 130-136
134-140
4,5-4,9
4,3-4,5
39-41
4,0
39 41
39-42
3,5
2-4 4
140-144
Известная 132-138
39-41
6,4
Составитель А. оловеи
Редактор С.Квятковская Техред В.Далекорей Корректор р окшан
Заказ 7465/22 Тираж 627 П одпи сн ое
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", ". Ужгород, ул. Проектная, 4
124-130
128-136
130-136
126-134
Как следует из приведенных в табл.2 данных, предлагаемая инструментальная сталь по сравнению с известной имеет более высокую ударную вязкость и износостойкость.
Годовой экономический эффект от использования предлагаемой инструментальной стали за счет повышения стойкости инструмента составит
58 руб.
