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 16,0-18,0; кремний 0,1-0,15; железо 0,01-0,02; марганец 0,01-0,02; медь 0,03-0,08; хром 25,0-27,0; ниобий 0,7-0,9; алюминий 0,1-0,15; магний 0,001-0,003; цирконий 2,0-2,5; бор 0,2-0,3; углерод 1,0-1,5; 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, содержащий, мас.%: молибден 16,0-25,0; кремний 0,0001-0,3; железо 0,01-6,0; марганец 0,0001-3,0; медь 0,1-2,0; хром 16,0-27,0; ниобий 0,1-0,5; алюминий 0,01-0,8; магний 0,0001-0,3; титан 0,05-0,8; цирконий 0,001-0,01; бор 0,001-0,01; углерод 0,001-0,1; никель - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение износостойкости сплава.
Технический результат достигается тем, что в сплаве для изготовления штампового инструмента, содержащем молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, цирконий, бор, углерод, никель, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: молибден 16,0-18,0; кремний 0,1-0,15; железо 0,01-0,02; марганец 0,01-0,02; медь 0,03-0,08; хром 25,0-27,0; ниобий 0,7-0,9; алюминий 0,1-0,15; магний 0,001-0,003; цирконий 2,0-2,5; бор 0,2-0,3; углерод 1,0-1,5; никель - остальное.
В таблице приведены составы сплава для изготовления штампового инструмента.
| Таблица | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Молибден | 18,0 | 17,0 | 16,0 |
| Кремний | 0,1 | 0,12 | 0,15 |
| Железо | 0,02 | 0,015 | 0,01 |
| Марганец | 0,02 | 0,015 | 0,01 |
| Медь | 0,08 | 0,05 | 0,03 |
| Хром | 25,0 | 26,0 | 27,0 |
| Ниобий | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| Продолжение таблицы | |||
| Компоненты | Содержание, мас.% в составах | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Алюминий | 0,1 | 0,12 | 0,15 |
| Магний | 0,001 | 0,002 | 0,003 |
| Цирконий | 2,5 | 2,3 | 2,0 |
| Бор | 0,2 | 0,25 | 0,3 |
| Углерод | 1,5 | 1,25 | 1,0 |
| Никель | остальное | остальное | остальное |
| Износ, % | ~90 | ~90 | ~90 |
| 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. Хром изменяет энергию связи атомов в кристаллической решетке. Присутствуя в твердом растворе, молибден повышает энергию активации самодиффузии хрома в сплаве. Кроме образования упрочняющей Ni3Al фазы, возможно выделение карбидов хрома типа Cr7C3, Cr23C6, Кремний и углерод измельчают зерно. Медь и марганец способствуют дисперсионному твердению сплава, увеличивают сопротивление сплава пластическим деформациям, износу. Возможно образование незначительного количества упрочняющих твердый раствор фаз типа MoFe2, NbFe2. Бор образует боридные фазы различного состава: Cr5B3, Cr2B, Мо4В3, Cr4B3, Ni4B3, Mo5B4, Cr5B4, Ni5B4, замедляет диффузионные процессы по границам зерен. Магний и железо благоприятно влияют на состояние границ зерен, цирконий и ниобий упрочняют их, увеличивая износостойкость сплава.
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. JP 08-003666, С22С 19/05, 1996.
Сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, цирконий, бор, углерод и никель, отличающийся тем, что компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: молибден 16,0-18,0; кремний 0,1-0,15; железо 0,01-0,02; марганец 0,01-0,02; медь 0,03-0,08; хром 25,0-27,0; ниобий 0,7-0,9; алюминий 0,1-0,15; магний 0,001-0,003; цирконий 2,0-2,5; бор 0,2-0,3; углерод 1,0-1,5; никель остальное.
