Инструментальная сталь
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец , хром, молибден, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения твердости, тепло стойкости и глубины диффузионного слоя после химико-термической обработки , оца дополнительно содержит алюминий и ниобий при следунщем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,25-0,35 Кремний . 0,2-0,4 Марганец0,3-0,5 Хром2,8-3,5 Молибден2,5-3 Ванадий0,4-0,6 Ниобий0,2-0,4 Алюминий0,3-0,5 ЖелезоОстальное (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (54)4 С 22 С 38 26
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3744701/22-02 (22) 14.02.84 (46) 23.08.85. Бюл. 11 31 (72) А.В.Козельский, Г.А.Береснев, Г.Н.Няшин и О.П.Чихачев (53) 669. 14.018.25-194(088.8) (56) Сталь 40 х 5МФС, ГОСТ 5950-73.
Сталь 30 х ЗМЗФ, ГОСТ 5950-73. (54) (57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повьппения твердости, тепло„„SU„„1174491 стойкости и глубины диффузионного слоя после химико-термической обработки, она дополнительно содержит алюминий и ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Углерод 0,25-0,35
Кремний 0,2-0,4
Марганец 0,3-0,5
Хром 2,8-3 5
Молибден 2,5-3
Ванадий 0,4-0,6
Ниобий 0,2-0,4
Алюминий 0,3-0 5
Железо Остальное
<174491
Т а блица
Химический состав, мас.%
N0 V Si Mn Nb Al с ci
ИзвестнаЯ сталь 30 х 3Я3ф
1 0,27 2,8 2 5 0,4
0,34 3,5 3,0 0,6
0,2
0,3
Остальное
0,4
0,5
Предлагаемая сталь
2,7 2,4 0 85 0,18 0 25 0 15 0,2
2 0,24
0 30 0 30
3 0,25 2,8 2,5 0,4
0,2
4 0,30 3,1 2,8 0,55 0,3 0,4 0,32 0,40
0,4
0,50
0,5
0,55 0,46 0,55
П р и м е ч а н и е. Плавки 2 и 6 предлагаемой стали имеют содержание компонентов, выходящие за предлагаемые пределы.
Изобретение относится к металлур- гии, а именно к инструментальным сталям, поверхностно упрочняемым различными видами химико-термической обработки, и может быть использовано во многих отраслях машиностроения (инструмент для горячей обработки давлением, детали узлов трения и т.д.).
Цель изобретения — повышение
1а твердости, теплостойкости и глубины диффузионного слоя после химико-термической обработки.
Введение в предлагаемую сталь ниобия и алюминия приводит к увеличению диффузионного слоя и способствует образованию мелкодисперсной карбонитридной фазы, обладающей высокой твердостью. Введение ниобия в количестве 0,20-0,40% и алюминия в количестве 0,3-0,5% обусловлено тем, что при содержании ниобия менее 0,20% и алюминия менее 0,3% заметного увеличения глубины и твердости не наблюдается. При содержании ниобия больше
0,4% и алюминия больше 0 5X снижается вязкость и пластичность основного металла, что увеличивает вероятность
5 Ов35 3в,5 Зэ0 0э,6 Оь4
6 038 36 3,15 0 65 05 хрупкого разрушения металла. Легирование только одним элементом (или ниобием или алюминием) эффекта уве- личения глубины слоя и поверхностной твердости не дает.
Химический состав исследуемых плавок приведен в табл. 1.
Значения микротвердости, характеристик пластичности и вязкости, а также величина диффузионного слоя после химико-термической обработки в зависимости от содержания алюминия и ниобия приведены в табл.2.
Химико-термическая обработка (сульфоцианирование) производилась в расплаве солей KCN0 90-98X KCNS
0,6%; остальное К СО по режиму: температура обработкй 570+10 С, время обработки 3 ч.
Предлагаемая сталь опробована в качестве материала штампов.
Результаты опробования приведены в табл. 3.
Средняя стойкость комплекта штампов из предлагаемой стали примерно в 2 раза выше, чем стойкость штампов из известной стали.
1174491
Таблица 2
Механические свойства еплостойо ость С
ПлавМикротвердость
Н 100 кгсlмм ка кгс/мм
Балл Определе ние кг см
/см
Известная сталь 30 х ЗИЗФ
?50-910 Оэ08 Оэ15 1 Нехруп- 175 4-5,5 9-15 3,5 650 кий
Предлагаемая сталь
5,0 14 3,8 660
760-890
О, 1-,0, 12
Нехруп- 180 кий
0, 16-0, 21 1 -"- 185
940=1050
5,3 13 3,6 670
52 12 32 680
О, 18-0, 22 1 -"- 183
970-1070
930- t060
0,17-0,20
172
940-1040 О, 16-0, 20
2 Слегка 167 хрупкий
Т а б л и ц а 3
Комплект
Стойкость комплекта штампов, шт., в стале
Известная
ЗохЗМЗФ
Предлагаемая
I 1 1 ) плавка 1 плавка 2 плавка 3 плавка 4 плавка 5 плавка 6
4170 3950 4050 3780
2140
2230
4140 4210 4140 2500
Хрупкое разрушение
2150
1980
3 2250
4520
4470 4220 2730
Хрупкое разрушение
2080
Составитель В.Брострем
Редактор Н.Бобкова Техред Т.Фанта Корректор Г.Решетник
Заказ 5144/28 Тираж 583 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
Глубина Характеристика слоя, отпечатка по мм "Виккерсу"
5 О 12 3 О 685
2-2,5 6-8 1,5 690
