Инструментальная сталь Советский патент 1983 года по МПК C22C38/28 

4ib 4 СП

а j Изобретение относится к черной металлургии, в маетности к инструментальным сталям, используемым для горячего прессования и выдавливания углеродистых и низколегированных ко струкционных сталей, а также высадк из них метизов и заготовок. Известна инструментальная сталь следующего состава, вес.1: Углерод0,37-0, Кремний0,8-1,2 Марганец . 0,15-0, Хром,5-5,5 Ванадий0,8-1,1 Молибден. 1,2-1,5 ЖелезоОстальное Недостаток указанной стали - выс кая стоимость, связанная с большим содержанием хрома, ванадия и молибдена. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаем му эффeкty является инструментальна сталь 2} 5 содержащая, весД: Углерод0,65-0,85 Кремний0,15-0,35 Марганец0 15-0, Хром . 3,2-3,8 ЖелезоОстальное Недостатками известной стали явл .ются низкие ударная вязкость и изно состойкость. Цель изобретения - повышение уда ной вязкости и износостойкости инст ментальной стали. Для достижения поставленной цели Инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, дополнительно содержит.тита алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, весД; Углерод0,65-0,85 КремнийOi,,35 Марганец0,,6 Хром3,,0 Титан0,2-0,5 Алюминий0,005-0,05 Кальций , 0,005-0,05 ЖелезоОстальное Введение в сталь титана приводит к образованию простых мелкодисперс™ ных карбидов титана TIC, которые зн измельчают первичное зерно в результате чего повышается ударна вязкость. Указанное действие начина проявляться при содержании титана в количествах не менее 0,2 вес.; и с увег,чснием eio содержания усиливается. 60 Однако при содержании титана более 0,5 вес,5 ударная вязкость стали начинает понижаться из-за чрезмерно высокого содержания карбидной фазы. По этой причине оптимальное содержание титана в предлагаемой стали находится в пределах 0,2-0,5 вес.%. Карбиды титана имеют очень высокутвердость 3200 HV, и равномерно распределены в матрице за счет чего повышается износостойкость стали. Карбиды титана сдерживают рост зерна при нагреве под закалку, что позволяет повысить температуру закалки до 950°С, С повышение температуры закалки в твердый раствор переходит большее количество хрома, который при высоком отпуске выделяется в виде мелких карбидов, прочно связанных с матрицей, что также повышает износостойкость стали. Хром введен в сталь для обеспечения ее механических свойств и требуемой прокаливаемости. Необходимый уровень этих свойств обеспечивается при содержании хрома 3,20 весД и более. Однако повышение его содержания свше и,О вес.% приводит к чрезмерному увеличению количества карбидной фазы эвтектического характера, что снижает механические свойства стали. На основании этого содержание хрома в пред™ лагаемой стали находится в пределах 3,20-i,00 вес.%. Кальций в предлагаемой стали повышает механические в основном плас тические свойства за счет придания неметаллическим включениям более благоприятной формы. Указанное действие каЛЬция начинает сказываться при содержании не менее 0,005 вес.. Повышение механических свойств стали с увеличением содержания кальция растет, но постепенно ослабевает. При содержании кальция более 0,05 ве 0,05 вес,, рост пластических свойств стали прекращается. На основании этого содержание кальция в стали 0,005 0,05 вес,%. Пример. Предлагаемую инструментальную сталь выплавляют в индукционной печи и подвергают термической обработке по следующему режиму: закалка с температуры 920-960 С, отпуск при температуре 520-560 С. В табл.1 приведены составы предлагаемой стали, В табл.2 приведены свойства предлагаемой известной сталей.

Таблица 1

Как следует из приведенных в табл.2 Годовой экономический эффект от

данных, предлагаемая инструменталь-использования предлагаемой инструная сталь по сравнению с известнойментальной стали за счет повышения

имеет более высокую ударную вязкость - 5стойкости инструмента составит

и износостойкость.58 руб.

Таблица 2