Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, азот, цирконий, церий, кальций , железо, отличающаяся тем, что, с целью повьшения пластичности , ударной вязкости при сохранении уровня прочности и твердости, сталь дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентом , мас.%; Углерод 0,15-- 0,30 Кремний0,4 - 0,6 Марганец 0,3 - 1,5 Хром4-7 Молибден1,6 - 2,5 Ванадий0,1 - 0,2 0,02 - 0,03 Азот 0,005 - 0,050 Цирконий 0,005 - 0,010 Церий 0.005 - 0,050 Кальций сл 0,005- 0,ofo Титан Железо Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 6 А (191 (111

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3650215/22-02 (22) 06.10.83 (46) 15.06.85. Бюл. Р 22 (72) С.Я. Шипицын, Ю.З. Бабаскин, Г.Д. Семеняка, А.С. Житник, .В.Н. Костяков, В.И. Семендий, Ю.А. Автономов, A.Ä. Школьный, В.С. Чуракин и Г.И. Бобряков (71) Институт проблем литья AH УССР (53) 669.14.018(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

1Ô 1098952, кл. С 7 А, 1966.

2, Авторскее свидетельство. СССР по заявке 1(- 3634615, кл; С 22 С 38/28, 16.08.83.. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, кром, молибден, ванадий, азот, цирконий, церий, кальций,железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичности, ударной вязкости при сохранении уровня прочности и твердости, сталь дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентом, мас.l., Углерод 0,15 - 0,30

Кремний 0,4 — 0,6

Марганец 0,3- 1,5

Хром 4-7

Молибден 1,6 - 2,5

Ванадий 0,1 — 0,2

Азот 0,02 — 0,03

Цирконий 0,005 — 0,050

Церий 0,00$ — 0,010

Кальций 0,005 — 0 050

Титан 0,005 — О, 010

Железо Ос тальное

161576

Однако эта сталь характеризуется недостаточной пластичностью, низкой ударной вязкостью и высокой темпера- 45 турой нагревания под закалку (12501270 С).

Цель изобретения — повьппение пластичности, ударной вязкости при со-, хранении уровня прочности и твердости. 5в

Поставленная цель достигается тем, что сталь содержащая углерод, кремний марганец, хром, молибден, ванадий, азат, цирконий, церий, капьций, железо, дополнительно содержит

1 1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталям, используемым для изготовления штампового инструмента.

Известна сталь Щ, содержащая, мас.Ж:

Углерод 0,1 — 0,2

Кремний 0,005 — 2,0

Марганец 0,2 — 2,0

Хром 0,03 — 3,0

Молибден 0,03 — 1,0

Никель 0,03 — 3,0

Ванадий 0,005 — 0,3

Азот 0 0084 — 0,14

Мед ь О, 03 — 1, 0

Титан 0,01 — 0,035

Бор 0 0005 — 0,03

Алюминий 0 03 — 0,2

Железо Остальное

Недостатками данной стали являются невысокие прочностные и пластические характеристики, низкие литейные свойства.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату .является сталь (23 следующего состава, мас.7:

Углерод 0,15 — 0,4

Кремний 0,1 — 0,6

Марганец 0,3 — 0 8

Хром 4,0 — 8,0

Молибден 1,2 — 2,0.

Ванадий 0,55 — 1,0, Вольфрам 0 05 — 0 5

Азот 0 055 — 0,12 .

Цирконий 0,005 — 0,05

Ниобий 005 — 01

Церий 0,005 — О) 01

Апюминий 0,005 — 0,02

Кальций 0,005 - 0,05

Железо Остальное титан при следующем соотношении ком. понентов, мас.X:

Углерод 0,15 — 0,30

Кремний 0,4 — 0,6

5 Марганец 0,3 — 1,5.

Хром 4,0- 7,0

Молибден 1,6 — 2,5

Ванадий 0,1 — 0,2

Азот 0,02 — 0,03

Цирконий 0,005 — 0 05

Церий 0,005 — 0,01

Кальций 0 005 — 0 05

Титан 0,005 — 0,01

Железо Остальное

15 Введение в предлагаемую сталь титана и снижение содержания в ней ванадия и аэота повышают пластичность и ударную вязкость за счет повышения дисперсности упрочняющих фаэ и равно20 мерности их распределения, Снижение содержания ванадия и азота приводит также к снижению температуры нагрева предлагаемой стали под закалку в связи понижением температуры растворе25 ния нитрида ванадия. Содержание серы и фосфора в предлагаемой стали не превышает 0,03 мас.Х каждого элемента, Остаточные содержания никеля и меди допускаются до 0,35 и 0,30 мас.7 соЗо ответственно.

Пример . Составы выплавляемых слитков предлагаемой и известной сталей приведены в табл. 1.

Образцы для механических испытаний, изготовленные иэ предлагемой стали, подвергали следующей термообработке: закался в масло с температурой 940-960 С и отпуск при 620650 С, Образцы иэ известной стали

4О обрабатывали по двум режимам: 1 — закалка в масло с температуры 12501270 С и отпуск при 620-650 С; 2— закалка в масло с температуры 940960 С и отпуск при 620-650 .

Механические свойства известной и предлагаемой сталей приведены в табл. 2.

Как следует из приведенных s табл. 2 данных, предлагаемая сталь обеспечивает по сравнению с известной повышение пластичности на 5-507., ударной вязкости на 44-100Х и снижение температуры нагрева под закалку на 300 С при сохранении уровня прочности и твердости.

1161576

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.7.

Сталь глерод Кремний Марга- Хром Иолибнец ден

Азот Цирконий

Ванар,ий

Предлагаемая

0,15

0,23

0,30 0,42 . 1,5

Опытная*

3,1 1,2 - 004 0 013 0003

9в4 2ь9 Ов28 Оэ034 О ° 09

Известная

60 1,5 08 008 003

0,4 0,6

0,3

Продолжение-табл.1

Содержание компонентов,мас.7

Железо

Церий Кальций Титан Воль- Ниобий Алюмифрам ний.Предлагаемая

0 01 0 005 0,01

Остал ьн о е

0,008 0,02

0 005 0,05

Опытная

0 02 0,003 0,002

0,002 0,067 0,016

Остальное

Известная

0,007 0,03 — 0,3 0,05 0,02 . Остальное аъ

* Составы опытного сплава содержат те же компоненты, что и предлагаемая сталь, но их качество выходит за заявленные пределы.

0,60 0,67

0,40 0,3

О, 12 0,2 0,22

0,41 0,81 1,8

О, 005

0,008

5,5 1,9

4,0 2,5

7,0 1,6

0,2 0,02 0,005

О, 1 0,025 0,05

0,12 0,03 0,02

1161576

Та блица 2

Предел текучести, МПа, при С

Сталь

20 650

20 650

Предлагаемая

1700

1050

850

1550

1600

820

900

1420

Ъ

1650

860

950

1450

Опытная

1000

450

500

800

600

560

1200

900

Известная*

18001600

950

1100

420

620

1160

810

Продолжение табл.2 тносительное удли- Ударная вязкость вердость ение, Ж, при С (а,), МДж/м, при С (НРС) при

20 С

650

20 650 . 20

Предлагаемая

0,85

0,55

16

0,72

0 50

43

0,80

0,60

18

Опытная

40

0,48

0,28

38

0,36

0,20

Известная

0,30

0,50

39

0,20

0,15

Известная сталь термообработана по тому же составу что и предлагаемая, Составитель В. Справцев

Техред З.Палий Корректор И.Муска

Редактор Н. Киштулинец

Заказ 3940/32 Тираж 583

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предел прочности на растяжение, МПа при С

T Т