Штамповая сталь

 

ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден , ванадий, кремний, нибий и железо , отличаю1да,яся тем, что, с целью повышения теплопроводности и механических свойств стали, уменьшения коэффициента линейного расширения , она содержит компоненты в следующем соотнсшении, мас.%: Углерод0,45-0,52 Хром2,5-3,2 Вольфрам3,0-3,6 Молибден0,8-1,1 Ванадий1,5-1,8 Кремний0,15-0,20 Ниобий0,05 -0,15 ЖелезоОстальное (/) С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГЬБЛИН

3(59 С 22 С 38 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к втоескомь с еткльств

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ (21) 3531727/22-02 (22) 04.01.83 (46) 15.08,84. Бюл. Р 30 (72) М.С.Колесников, 3.Н.Корниенко, Л.А.Миллер и Н.Л.Фоминых (71) Камский политехнический-институт и Камское объединение по производству большегрузных автомобилей КаМАЗ (53) 669 ° 14.018.258-194(088.8) (56) 1. ГОСТ 5950-73. Стали 4Х5МФС, 4Х5В2ФС.

2. ГОСТ 5950-73. Сталь 5ХЗВЗ МФС.

3. Позняк Л.A. и др. Итамповые стали,М., Металлургия, 1980, с. 241.

„.90.„1 8126 А (54) (57) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, нибий и железо, отличающаясятем, что, с целью повышения теплопроводности и механических свойств стали, уменьшения коэффициента линейного расширения, она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Углерод О, 45-0, 52

Хром 2,5-3, 2

Вольфрам 3, 0-3,6

Молибден 0,8-1, 1

Ванадий 1,5-1,8

Кремний О, 15-0, 20

Ниобий 0,05 -0,15

Железо Ост альн ое Р0

1108126

Содержание элементов, мас,Ъ

1 " 1 (I I - ) - I "

Плавки стали

Предлагаемый

1 1,65 0,17 0,01 0,1

3 3,3

2,5 3,0

3,2 3,6

0,5

О, 15 Следы 0 05

О, 2 Следы О, l5

0,8 1,5

1,1 1,8

0,45

0,52

Известный

О, 45-0, 52 2,5-3, 2 3-3,6 О 8-1, 1 1,5-1, 8 0,5 0,8 0,3 0,6 О 05-0, 15

П р и м е ч а н и е. Содержание железа во всех плавках до 100%.

Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям для литых штампов горячего деформирования.

Из нестны штампоные ст али 4 Х5МФС, 4Х5В2ФС (1 ) °

Недостатком этих сталей является относительно низкие свойства н литом состоянии.

Наи более бли экой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является штампоная сталь (2 g сcоoс т а в а, мас. Ъ:

Углерод О, 45-0 52

Хром 2,50 †3

Вольфрам 3,00-3, 60

Молибден О, 80-1, 10

Ван адий 1,50-1,80

Марганец 0,30-0,60

Кремний О, 50-0, 80

Ниобий 0 05-0, 15

Железо Ост аль н ое 20

Недостатком этой стали янл яетс я низкая теплопронодность (О, 4" кдж см.с . град) и высокий коэффициент температурного расширения, что обусловливает прн эксплуатации штампон возникновение значительных т ермиче ски х напр яже ний, и, как следствие, принодит к снижению стойкости инструмента. В литом состоянии эта сталь имеет крупнозернистую структуру (6-7 балл), что является причиной снижения ударной вязкости и разгаростойкости (3).

Перспектинным способом улучшения комплекса механических и эксплуатационных характеристик инструменталь- З ных сталей при изготовлении литых штампов для горячего деформирования является применение направленной кристаллиз ации, обеспечивающей получение дисперсной структуры. 40

Бель изобретения — повышение теплопронодности н механических свойств, уменьшение коэффициента линейного расширени я.

Указанная цель достигается тем, 45 что штамповая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, ниобий, железо содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Ъ:

Углерод О, 45-0, 52

Хром 2 5-3,2

Вольфрам 3-3, 6

Молибден 0,8-1,1

Ванадий 1 5-1, 8

Кремний О, 15-0,2

Ниобий О, 05-0, 15

Железо Остальное

Описываемая штамповая сталь может содержать марганец от следов до

0,01 мас.Ъ, Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной сталей и соответствующие им свойства приведены в табл. 1 и 2.

Как видно из табл . 2, при пониженном содержании марганца и кремния существенно увеличивается теплопронодность, уменьшается коэффициент линейного расширения и сужается интервал кристаллизации, что обусловливает получение более дисперсной стурктуры, улучшение механических характеристик сталей, и, как следствие, приводит к увеличению стойкости штампов, изготовленных методом направленной крис. таллизации.

Одновременно установлено, что нарьирование содержания углерода, хрома, вольфрама, молибдена, ванадий и ниобия в пределах значений, отвечающих граничным для прототипа, практически не оказывает влияния на исследуемые характеристики.

Применение литого инструмента (штампов и пресс-форм), взамен традиционно изготавливаемого механическими методами, позволяет резко сократить продолжительность изготовления и производственные затраты за счет исключения механических операций по изготовлению сложной гравюры инструмента, а также позволяет использовать возврат инструментальных сталей путем переплава изношенной оснастки.

Таблица

1108126

Таблица2

Теплопро водность

Вт м ° к

Величина зерна, мкм

Механические характеристик

Интервал кристал лизации

Плавки стали

0.2

МПа 8

МПа

Пр едлаг аемой

1769 7, 3 1, 18 1,00

42,3

1862

1763 7, 4 1, 19 0,96

1856

43,2

1712 7,2 1,17 1,1

40,0

1867

1532 6-6, 2 4,7-6, 1 0,61

1624

Коз ффици ент линейного расмирения6|

10 ° К

12, 0 1763

16 17

12, 1 1765

16 16

12,05 1768

1620

Известной

4 32, 2-32, 1 13, 1 1760 16 13-1667

13,4 1589

Составитель В.Брострем

Редактор Л.Авраменко Техред Л. Коцюбняк Корректор A.Èëüèí

Заказ 5841/19 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Относительная стоЯкость штампов

"Автофордж"