Сплав для изготовления штампового инструмента
Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов, используемых для изготовления штампового инструмента для пластмасс. Сплав содержит, мас.%: молибден 8,0-9,0, кремний 0,2-0,3, железо 0,5-1,0, марганец 2,0-2,5, медь 1,0-2,0, хром 25,0-27,0, ниобий 1,4-2,0, алюминий 1,0-1,4, магний 0,01-0,02, титан 0,03-0,04, цирконий 0,03-0,04, бор 0,4-0,5, углерод 0,8-1,2, вольфрам 0,5-0,6, платина 0,005-0,007, никель - остальное. Сплав характеризуется повышенной износостойкостью. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов, используемых для изготовления штампового инструмента для пластмасс.
Известен сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий, мас.%: молибден 40,0-50,0; кремний 0,3-0,5; железо 5,0-10,0; марганец 5,0-10,0; медь 1,0-2,0; хром 5,0-10,0; ниобий 1,0-2,0; алюминий 0,1-0,2; магний 0,01-0,02; титан 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; бор 0,3-0,5; углерод 1,8-2,2; никель - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение износостойкости сплава.
Технический результат достигается тем, что сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, титан, цирконий, бор, углерод, никель, дополнительно содержит вольфрам и платину при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 8,0-9,0; кремний 0,2-0,3; железо 0,5-1,0; марганец 2,0-2,5; медь 1,0-2,0; хром 25,0-27,0; ниобий 1,4-2,0; алюминий 1,0-1,4; магний 0,01-0,02; титан 0,03-0,04; цирконий 0,03-0,04; бор 0,4-0,5; углерод 0,8-1,2; вольфрам 0,5-0,6; платина 0,005-0,007; никель - остальное.
В таблице приведены составы сплава для изготовления штампового инструмента.
| Таблица | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Молибден | 8,0 | 8,5 | 9,0 |
| Кремний | 0,3 | 0,25 | 0,2 |
| Железо | 0,5 | 0,7 | 1,0 |
| Марганец | 2,0 | 2,25 | 2,5 |
| Медь | 2,0 | 1,5 | 1,0 |
| Хром | 25,0 | 26,0 | 27,0 |
| Продолжение телицы | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Ниобий | 1,4 | 1,7 | 2,0 |
| Алюминий | 1,0 | 1,2 | 1,4 |
| Магний | 0,02 | 0,015 | 0,01 |
| Титан | 0,03 | 0,035 | 0,04 |
| Цирконий | 0,03 | 0,035 | 0,04 |
| Бор | 0,4 | 0,45 | 0,5 |
| Углерод | 1,2 | 1,0 | 0,8 |
| Вольфрам | 0,5 | 0,55 | 0,6 |
| Платина | 0,007 | 0,006 | 0,005 |
| Никель | остальное | остальное | остальное |
| Износ, % | ~85 | ~85 | ~85 |
| Примечание: за 100% принят износ сплава [1] при давлении до 10 МПа, скорости до 5 м/с, температуре 250°С; контртело сталь Г65. |
В составе сплава компоненты проявляют себя следующим образом. Железо упрочняет твердый раствор за счет образования фаз типа ТiFе2, MoFe2, NbFe2. Хром изменяет энергию связи атомов в кристаллической решетке. Присутствуя в твердом растворе, молибден повышает энергию активации самодиффузии хрома в сплаве. Вольфрам распределяется по осям дендритов, тогда как молибден и ниобий имеют тенденцию к распределению по границам зерен. Кроме образования упрочняющей Ni3Аl фазы, возможно выделение карбидов хрома типа Сr7С3, Сr23С6, в незначительном количестве карбидов титана типа TiC. Введение титана при добавке алюминия увеличивает сопротивление сплава пластической деформации. Кремний, углерод и платина измельчают зерно. Медь и марганец способствуют дисперсионному твердению сплава, увеличивают сопротивление сплава пластическим деформациям. Бор образует боридные фазы различного состава: Cr5B3, Cr2B, Мо4В3, Сr4В3, Ni4В3,
Мо5В4, Cr5B4, Ni5B4 замедляет диффузионные процессы по границам зерен. Магний благоприятно влияет на состояние границ зерен, цирконий упрочняет их.
Сплав подлежит термообработке: закалка с 1190±10°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе, повторный нагрев под закалку до 1050±10°С, выдержка 4 часа, охлаждение на воздухе, старение при 800±10°С, выдержка 16 часов, охлаждение на воздухе.
Источники информации
1. RU 231147301, 2007.
Сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, титан, цирконий, бор, углерод, никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам и платину при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 8,0-9,0, кремний 0,2-0,3, железо 0,5-1,0, марганец 2,0-2,5, медь 1,0-2,0, хром 25,0-27,0, ниобий 1,4-2,0, алюминий 1,0-1,4, магний 0,01-0,02, титан 0,03-0,04, цирконий 0,03-0,04, бор 0,4-0,5, углерод 0,8-1,2, вольфрам 0,5-0,6, платина 0,005-0,007, никель - остальное.
