Штамповая сталь

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬШтамповая сталь, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, молибден, никель,ванадий, титан, алюминий, бор, кальций и железо, отличающаяся тем, что ее состав отвечает следующему соотношению компонентов, мас.г-Ч С) Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к литым штамповым Й сталям, получаемым непрерывной разлнвкой,д используемым при изготовлении крупногабаРТ ритной формообразующей оснастки, работаюьд щей при повышенных температурах, и может 1 быть использовано в ряде металлообрабатываш ющих отраслей народною хозяйства, имеющих(73) Патентообладатель ПВАО Белорусские Инструментальные стали, Белорусский металлургический завод (В)при условии, что содержание никеля, бора и кальция отвечает следующим соотношениям1. Куликовский В.В., Крутиков В.К. Литые штампы для горячего объемного деформирования. Лдмашиностроение. Ленинград. отдние, 1981-126 с.ил.3. Технические условия ТУ 3-572-88.в своем составе кузнечно-прессовое производство и использующих для повышения стойкости оснастки азотирование.Известны штамповые стали ЗХНМ, 5 ХНМФ,1, а также 2, которые используются для изготовления крупногабаритной формообразующей оснастки. Однако недостатком указанных сталей в первом случае является низкаятвердость и теплостойкость азотированные слоя, а во втором - недостаточная прочность при повышенных температурах и недостаточная выносливость стали после азотирования при изготовлении оснастки с сечением до 400400 мм.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 45 ХНМФ 3 следующего состава,мас.НСДОСТЗТКОМ УКЗЗЗННОЙ СТИЛИ ЯВЛЯЕТСЯ ОЧЕНЬ ВЫСОКЗЯ ТЕПЛОСТОЙКОСТЬ, горячая ПРОЧНОСТЬ Ипредел выносливости стали после азотирования, что снижает работоспособность крупногабаритной оснастки, изготавливаемой из непрерывнолитой заготовки.Более низкие концентрации алюминия и титана обусловлены особенностями непрерывной разливки стали в крупных сечениях и при содержании их более 0,05 И, технологически затруднено. При меньшем содержании не наблюдается повышения свойств азотированною слоя.Увеличение содержания бора позволяет значительно повысить выносливость после азотирования крупных изделий и в значительной мере устранить негативное влияние на свойства азотированного слоя никеля. Причем приболее 6,3 это негативное вли яние устранить не удается, а при отношенииШ 100 В точного запаса пластических свойств в крупной непрерывнолитой заготовке.Химический состав опытных плавок приведен в таблице 1.менее 3,1 не удается обеспечить доста Таблица 1Химический состав опытных плавокСодержание серы и фосфора во всех плавках не более 0,020, остальное железо Известный состав З, дополнительно содержащий барий 0,0 О 1Свойства сталей определяли на образцах,вырезанных из непрерывнолитой заготовки с поверхности и центральной части.Образцы подвергали следующей термообработке закалка с 960 С в масле, отпуск при 600 С 2 часа. Азотирование проводили в ряде диссоциированного аммиака при температуре 520 С, 24 часа, степень диссоциации аммиака 30, с последующим деазотированием в течение 4-х часов при степени диссоциации 100.Теплостойкость оценивали по твердОсти стали после 4-х часовой выдержки при 640 С горячую прочность оценивали по пределу прочности, определенному на стандартныхукороченных образцах при температуре 600 С предел выносливости (04) определяли на гладких азотированных образцах на машине МУИ-6000 при базе 104 Циклов.Результаты испытаний приведены в таблине 2.Анализ результатов испытаний свидетельствует о более высоком комплексе свойств разработанной стали и особенно важно это для Центральных зон заготовок.Из предлагаемой стали и известной 3 Изготавливали прессовые вставки для прессования детали крышка из алюминиевого сплава Д 16. Результаты испытаний приведены в таблице 3.Свойства опытных сталейПлавка Теплостойкость Предел прочностидв ,640 С, НЕС 4 часа при б 00 С, МПаЦелью изобретения является повышение теплостойкости стали, ее прочности, предела выносливости после азотирования крупногабаритной оснастки, получаемой из непрерывнолитой заготовки сечением до 400 х 400 мм.Поставленная цель достигается тем, что сталь,содержащая углерод, крештий, марганец, хром,молибден, никель, ванадий, титан, алюминий,бор, кальций и железо отвечает следующему соотношению компонентов, мас.Повышение содержания молибдена обусловлено его положительным влиянием на прочность стали при повышенных температурах и на твердость азотированного слоя. Причем сон держание молибдена в данной стали менее 0,54 не оказывает существенного влияния на прочность, а при содержании более 1,12 ННЧИНЭСТ СНИЖЗТЬСЯ ТВПЛОСТОЙКОСТЬ ЭЗОТИРОванного слоя.Более высокое содержание в стали ванадия способствует увеличению легированности твердого раствора другими элементами при нагреве ПОД ЗНКЗЛКУ, ЧТО ПОВЬТШЗТ В КОНСЧНОМ итоге теплостойкость азотированиого слоя. Однако при содержании его более 028 в указанной стали требует значительного повышения закаленных температур, что трудно обеспечить в производственных условиях для крупногабаритной оснастки. Содержание ванадия менее 0,17 неэффективно.Анализ показал, ЧТО СТОЙКОСТЬ ШТНМПОВ ВОЗросла примерно на 20, что позволяет получить экономический эффект 390 руб/на тонну стали.углерод 0,46 - 0,54 кремний 0,17 - 0,37 марганец 0,37 - 0,76 хром 0,78 1,18 молибден 0,54 1,12 никель 1,26 - 1,86 ванадий 0,17 - 0,28 титан 0,01 0,05 алюминий 0,02 0,05 бор 0,002 - 0,006 кальций 0,005 0,03 железо остальное при этом содержание никеля, бора и кальция Ш з 1 в з отвечает соотношениям ЮОВ , , а В б 0,020,6. Заказ 1069. Тираж 20 экз.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.