Сталь Советский патент 1983 года по МПК C22C38/46 

4аь СО СЬ Изобретение относится к ,e гии, а именно к легированным ментальным сталям, и наиболее тивно может быть использовано изготовлении штампов с массой щих частей свыше 3 т. Известна сталь С содер весЛ: 0,50-0,60 Углерод 0,15-0,35 Кремний 0,50-0,80 Марганец 0,50-0,80 1,0-1,80 Никель 0,15-0,30 Молибден Железо и Остальное примеси Недостатком этой стали явл неудовлетворительная обрабаты мость и невысокая ударная вяз что приводит к поломкам штамп работе. Наиболее близкой к предлаг по технической сущности и дос му результату является сталь содержащая, вес, 0,5 -0,62 Углерод 0,17-0,37 Кремний 0,5 -0,8 Марганец 1,3 -1,7 1,i -1,7 Никель 0,3 -0,5 Молибден 0,1 -0,2 . Ванадий Редкоземель0,02-0,05 ные металлы Иттрий 0,002 -0,005 Азот0,01-0,0t Железо Остальное Эта сталь имеет недостаточную чность, ударную вязкость, неудо творительную обрабатываемость анием. Цель изобрет.ения - повышение ударвязкости и улучшение обрабатымости стали резанием. Поставленная цель достигается . , что сталь, содержащая углерод, мний, марганец, хром, никель, ибден, ванадий, азот и железо, олнительно содержит алюминий, ьций и барий при следующем соошении компонентов, вес.%: 0,5 -0,6 Углерод 0,15-1-,2 Кремний 0,6 -1,2 Марганец 0,6 -1,5 1,-0--1,5 Никель 0,15-0,20 Молибден 0,1-0,2 Ванадий 0,025-0,05 0,005-0,05 Алюминий 0,005-0,02 Кальций 0,001-0,2 Остальное Железо В основной электродуговой печи лавляют три опытные плавки, имее следующий химический состав бл. 1 ). Т а б л и ц а 1

10,5 0,15 0,60,61,0 0,15 20,55 0,70,90,81,250,17 3 Об 1,2 1,2 1,50 1,500,20 Отлитые из этих плавок слитки проковывают на заготовки в интервале температур 1240-800 С, поковки откованы без надрывов и трещин во всем интервале ковки. Заготовки проходят предварительную термообработку - изо термический отжиг по режиму: нагрев до 810-83сРс, выдержка 5 ч, охлаждение навоздухе до 250.- ,- дальней0,005 0,1 0,005 0,001 0,025 0,028 0,15 0,01 0,01 0,037 0,05 0,20 0,02 0,02 0,05 ший нагрев до 680°С, выдержка 6 ч, охлаждение на воздухе. После отжига заготовки имеют твердость ИЗ 215. Окончательная термическая обработ ка проводится по следующему режиму: закалка при 830-860°С, охлаждение в масле, отпуск при 500 -650°С. После проведения окончательной термообработки исследуют механи310149674 .

ческие свойства стали ни ударнуюРезультаты испытаний приведены в

вязкость и обрабатываемость резанием, табл. 2.

ё

0,2 2

Температукгс/ммра отпуска, .°С

а130,5

500

|| 132,5

|| 135.0

-||

120,5

121,0

550 123,5 125,0

||

115,0 Испытания на обрабатываемость резанием -проводят путем сверления об разцов, так как сверление является .наиболее трудоемкой операцией. В процессе испытаний замеряют глубину итйль Глубина 5 мм Предлагаемая, 2- ,5 351, Известная 35,2

Таблица2

V

«н.

а

и I

; HRC

кгс м см 2

11,039,0k,5«З.О

10,038,5,5 ,0

9,038,0,,0

8,,0ЦЦ,0

12,051,06,,0

11,550,56,,Q

I

10,,05,,0

9,5«О,Оt,S41,5 : сверлений с одинаковым усилием прижатия сверла различного диаметра с фиксированным числом оборотов п 100 об/мин. Результаты испытаний приведены в табл. 3. ТаблицаЗ рлений сверлом ММ 0 10 мм 15 мм 35,2 26,8 37,6 29,3 39,0 30,1 . . 20,2

Дополнительно проверяют разгаростойкость предлагаемой и известной стали путем многократного нагрева . до 700°С и охлаждения в воде. РазгаЧисло циклов нагревов и

Сталь охлаждений до появления

75 80 85

52-57

Предлагаемая сталь обладает более высокими Мб1ханическими свойствами, ударная вязкость.и пластичность ее превосходят известную, за счет чего стойкость штампов увеличивается на .20-30% вследствие уменьшения поломок от ударных нагрузок). Обрабатываемость резанием предлагаемой стали на 20 - 25 I и разгаростойкость на 25 35 выше, чем у известной (особенно у сталей с высоким содержанием кремния ).

ростойкость характеризуется числом циклов нагревов и охлаждений до появления первой трещины. Результаты испытаний приведены в табл. Ц.

Таблица первой трещины

Таким образом, предлагаемая сталь по сравнению с известной позволяет увеличить эксплуатационную стойкость штампов на 30 - tO.

Кроме того, производство предлагаемой стали дешевле, так как в ее состав не входят дефицитные металлы, и она содержит менее высокое количество молибдена.

Экономический эффект от использования предлагаемой стали составит 41500 руб.