Сталь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

С щивлистичесиих

Республик (u> 71 1 151 (51)М. Кл.2 (61) Дополнительное к авт. саид ву (22) Заявлено 130478 (2t) 2603885/22-03 .

С 22 С 38/32 с нрисоедииеиием заявки М (23) Приоритет

Государственный комнтет

СССР по деяам наобретеннЙ н открытнй

Опублйковано 2 5.01.80. Бюллетень N9 3

Дата опублииоваиия описания 2 5018 0 (53) УДК 669.15"

-194 (088.8I (72) Авторь1 изобретения

A.Ô.Äåãòÿðåâ, A.Ô.ÆeëåçHoâ, А.Ф.Пименов, В.В.Кожухов, И.B.Франценюк и A.Ä.Áåëÿíñêèé (71) Заявитель

{541 СТАЛЬ в

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям для инструментов горячей деформации и может быть использовано при производстве валков горячей прокатки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь fl), содержащая,вес.

Углерод 0,35-0,45

Марганец 1,3 -1,6

Кремний 1,2 -1,7

Хром 3,3 †.4,0

Вольфрам 0,6 -0,7

Молибден l,7 =2,0 . !5

Ванадий 0,3 -0,5

Сера Не более 0,03

Фосфор Не более 0,03

Железо Остальное

Термообработка включает закалку при 1000оC и отпуск при 600оС.

Недостатком этой штамповой стали является низкая теплостойкость и технологичность.

Цель изобретения — повышение

25 теплостойкостн и технологичности стали.

Для достижения поставленной цели в сталь, содержащую углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий и железо, дополнительно вводят бор, церий, и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,5 — 0,65

Кремний 0,25 — 0,55

Марганец . 0,7 — 1,0

Хром 2,5 —. 3,5

Молибден 1,2 — 1,5

Ванадий 0,6 — 0,8

Бор 0,002- 0,004

Церий 0,001- 0,05

Кальций 0,002- 0,05 ..Железо Остальное. Предлагаемое соотношение компонентов является предпочтительным и обеспечивает высокую теплостойкость и термостойкость при одновременном повышении технологичности и снижении стоимости.

Химический состав стали, выплавленной в основной электродуговой печи представлен в табл. l.

711151

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, %

Номер плав ки

В Се Са

Нп Сг

1 0,55 0,25 0,70 2,50 1,20 0,60 0,002 0,001 0,001

2 0,60 0,35 0,85 3,00 1,30 0,71 0,003 0,03 0,03

3 0,65 0,55 1,0 3,50 1,50 0,80 0,004 0,05 0,05

Примеси: S 6 0,025, Р 0,025, Ni 0,4 ердость НВ, кгс/мм-, стали

Темпера тура испытания, О

Иэлагаемой плавок вестной

2 3

478 480

474

550 475

600 455. 460 465

465

Таблица

1 Предел рочости а изиб, гc/Mì

4{) 650 449 455 462

700 290 290 295

365

Сталь

285

270 1,8

200

Известная

Предлооженная

275 2,5

208

280 1,8

290 2,0

205

4 ем- Гвердость, HRC,ïðè ера- кратности отпуска

201

Сталь тпус- 1 2 3

500 54,0 53;0 52,0

520 55 54,0 55,0

Предлагаемая

Составы

540 "3,5 52,7 53т

Иэ выплавленных сталей отливают слитки, проковывают на заготовки .

Ковка осуществляется в интервале тем-. ператур 1159-850 С. Поковки откованы беэ надрывов и .трещин во всем интервале ковки. Заготовки подвергают пастермическому отжигу по режиму: нагрев до 850-870 С, выдержка 3 ч, охлаждение с печью до 650-670ОС,выдержка

6 ч и охлаждение с печью до 100-150 С,25

После отжига твердость по Бринеллю составляет, 195-220 кгс/мм .

Затем поковки окончательно термообрабатывают по режиму: нагрев до

1150 С, выдержка 2 ч, закалка в мас- ЗО ле, высокий трехкратный отпуск по

1 ч при 520 С.

В табл. 2 приведены данные сравнительных испытаний по определению предела прочности на изгиб, предела 35 прочности на сжатие и ударной вязкости известной и предложенной стали.

Предел прочности на нагие определяют на машине 1Я-10, испытания проводят на образцах диаметром 10 мм, gp длиной 80 мм, расстояние между QIIoрами 60 мм, сопротивление сжатию на образцах диаметром 10 мм длиной

15 в4. скорость движения подвижной головки машины при испытании

2 мм в мин. Максимальная нагрузка испытательной машины 35 тс.

Испытания на ударную вязкость проводят на образцах 10xlOx55 без надреза.

Горячую твердость сталей определяют на образцах, нагретых до температур испытания (выдержка при этих температурах 15 мин), при кратковременном приложении нагрузки в течение 15 с. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Таблица3

2дй 1 ао 1.6р 1.р 16 О

Испытания на разгар проводят путем нагрева и быстрого охлаждения образцов р 20 мм и длиной 45 мм на установке ТВЧ. Исследуемая сталь по стойкости против образования трещин разгара находится на уровне прототипа.

В табл. 4 приведены данн.-яе испытания на теплостойкость предлагаемой и известной стали после закалки до

1150 С.

711151 Продолжение табл.4 — л

Продолжение табл.4 н ости

Стал

580 53,0 51,0 50,5

600 49 5 42 40

560 53,5 53,0 53,0

580 52,7 52,0 50,5

Предяагаемая сталь по сравнению

t0 с известной позволяет повысить эксплуатационную стойкость валков за счет повышения теплостойкости и термостойкостн. Кроме того, произ-. водство предлагаемой стали дешевле, так как в ее состав не входят дорогостоящие и дефицитные металлы. Годозой экономический эффект от внедрения предлагаемой стали составит

220 тыс.руб.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения теплостойкостн и технологичности, она дополнительно содержит церий, кальций и бор при следующем соотношении компонентов, Ъ:

Углерод 0,5 — 0,65

Кремний 0,25 -0,55

Марганец 0,7 -1,0

Хром 2,5 -3,5

Молибден 1,2 -1,5

Ванадий 0,6 -0,8

Бор 0,002-0,004

35 Церий О, 001 -0,05

Кальций 0,002-0,05

Железо и примеси Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4О 1. авторское свидетельство СССР

9 345227, кл. С 22 С 38/24, 1969.

600 51, 7 50,5 49,0

500 54,0 54,0 53,5

520 54,7 55,5 54,5

540 55,0 55,5 54,5

560 54,0 52,0 54,0

580 53,7 53,5 52,0

600 53,0 51,5 51,5

500 56,2 55,3 57,0

520 56 0 54,5 55,5

540 5,0 54,0 54,5

560 54,7 54,5 54,5

580 54,0 54,0 53,5

600 52,0 51,0 51,0

500 51,0 49,5 52,0

520 54,0 54,0 53,5

540 50,0 53,5 53,0

560 52,0 53,5 53,0

Известная

Составитель С.Деркачева

ТЕХред < р.Чужик Корректор A .Гриценко

Редактор О.Колесникова

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîö,óë.Ïðoåêòíàÿ,4

Заказ 8600/18 Тираж 694 Подписное

HHHHIIH Государственного «комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. i

4 5