Инструментальная сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/28 

1 Изобретение относится к металлур гии, в частности к изысканию инстру ментальных сталей для горячего прес сования и вьщавливанию углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, а также к высадке из них ме тизов и заготовок. Известна инструментальная сталь марки 7x3 Л. Однако вследствие относительно низких механических свойств и невысокой износостойкости инструмент из этой стали часто выходит из строя в результате поломок и повышенного из носа. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является инструменталь ная сталь 2j, содержащая, вес, %: V Углерод 0,8-0,9 Кремний 0,2-0,4 Марганец 0,15-0,35 Хром0,4-0,7 Ванадий 0,15-0,3 Титан 0,05-0,15 Алюминий ,1 Железо Остальное Недостатком известной стали явля ется низкая износостойкость. Целью изобретения является повышение износостойкости.стали. Указанная цель достигается тем, что инструментальная сталь, содержа щая углерод, кремний, марганец,хром титан, ванадий, алюминий, железо. С держит компоненты при следующем соо ношении, мае. %: Углерод 0,65-0,85 Кремний 0,05-0,35 Марганец 0,15-0,60 Хром3,20-4,00 Титан0,20-0,50 Ванадий 0,05-0,15 Алюминий 0,005-0,05 Железо Остальное Введение в сталь титана приводит к образованию простых мелкодисперсных карбидов титана (Т|С), которые значительно измельчают первичное зе но. Это способствует повьш ению удар ной вязкости. 72 Указанное действие начинает проявляться при содержании титана в .количествах 5 0,2% и с увеличением его содержания усиливается. Однако при содержании титана 0,5% ударная вязкость стали начинает понижаться из-за чрезмерно высокого содержания карбидной фазы. По этой причине оптимальное содержание титана в стали находится в пределах 0,2-0,5%, Карбиды титана имеют очень высокую твердость - 3200 НУ, и равномерно распределены в матрице. За счет этого повышается износостойкость стали. Карбиды титана сдерживают рост зерна при нагреве под закалку, что позволяет повысить температуру закалки до 95С С, С повьшением температуры закалки в твердый раствор переходит большее количество хрома, который при высоком отпуске вьщеляется в виде мелких карбидов, прочно связанных с матрицей. Это также повьшает износостойкость стали. Хром введен в сталь для обеспечения ее механических свойств и требуемой прокаливаемости. Необходимый уровень их обеспечивается при содержании хрома 3,20% и более. Однако повьш1ение его содержания 4,0% приводит к чрезмерному увеличению количества тсарбидной фазы эвтектического характера, что снижает механические свойства стали. П р и м е р , В индукционной печи емкостью 60 кг выплавляют стали различного химического состава, Результаты плавок составов 1-4 предлагаемой стали и состава 5 известной стали даны в табл. 1, Слитки массой 50 кг, отлитые из этих плавок, проковывают на штанги, из которых изготовлены образцы для испытания механических и служебных свойств. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Из приведенных данных видно, что износостойкость предлагаемой стали превьпиает износостойкость известной.

Таблица 1

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, алюминий, железо, отличающаяся тем, что, с цепью повьппения износостойкости, она содержит компоненты при следующем соотношении, мае. %: 0,65-0,85 Углерод 0,05-0,35 Кремний 0,15-0,60 Марганец 3,20-4,00 Хром 0,20-0,50 Титан 0,05-0,15 Ванадий 0,005-0,05 Алюминий Остальное Железо

Таблица 2