Инструментальная сталь Советский патент 1985 года по МПК C22C38/54 

а

ел

00 Изобретение относится к области металлургии, в частности к инструме тальным сталям, применяемьпч для пресс-форм литья под давлением алюминиевых сплавов на горячекамерных машинах. Известно применение для прессформ литья под давлением алюминиевы сплавов инструментальной стали марк ЗХ2ВаФ 1 , Однако такая сталь относится к д фихщтным и дорогостоящим, так как в значительном количестве легирована вольфрамом и молибденом. Наиболее близкой к предлагаемой стали по технической сущности и достигаемому эффекту является инструментальная сталь J состава, мас.% Углерод0,51 - 0,67 Марганец0,18 - 0,42 Кремний0,6 - 0,9 Хром 2,1-2,82 Ванадий0,25-0,55 Медь0,35 - 0,7 Церий0,04 - 0,00 ЖелезоОстальное Недостатком известной стали явля ется пониженная Теплостойкость, огр ничивающая область ее применения дл .оснастки горячего деформирования, в частности для пресс-форм литья под давлением. Целью изобретения является повышение теплостойкости и износостойкости стали. Поставленная цель достигается тем, что инструментальная сталь со держащая углерод, кремний, «аргаяе хром, ванадий, медь и железо, допол нительно содержит никель, титан, но либден, циркония, бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,51 - 0,7 Кремний0,3 - 0,5 Марганец0,7-0,9 Хром3-4 Ванадий . 0,8-1,2 Никель0,4 - 0,6 Титан0,5 - 0,7 Молибден0,2 - 0,5 Медь0,36 - 0,7 Цирконий 0,01 - 0,02 78 Бор0,002 - 0,025 ЖелезоОстальное Химический состав .исследованных плавок предлагаемой и известной сталей приведены в табл. 1. Предлагаемая сталь после термичес кой обработки по режиму: закалка с температур 1080-1100°С в масло, отпуск при температуре 560°С в течение 2ч, имеет следующие механические свойства (табл. 2). Проводят определение теплостойкости опытных сталей плавок №№ 1915 и 1920 и известной стали. После термообработки по режиму: нагрев под закалку при 1100°С, охлаждение в масле, отпуск при 560°С в течение 2 ч, исследуемые образцы подвергают дополнительному 4-часовому отпуску при температуре, приводящей к снижению твердости до HRC 40, Результаты испытаний на износостойкость известной и предлагаемой сталей представлены в табл. 3. По результатам испытаний теплостойкость стали плавки № 1915 (HRC 40) составляет , стали плавки № 1920-645 С, известной стали - 600С. Износостойкость предлагаемой стстали на 18% выте износостойкости известной (табл. 3). Для качественной оценки сопротивления сталей абразивному изнашиванию принят показатель Н(мг ) величина, обратная массовому износу образца Ну/2 . 10 И(256-ьО,11Е,„) -энергоемкость стали в отожженном состоянии; -твердость стали после термообработки; Энергоемкость Е определяют по зависимости ,Q - 6(0,84У-И , 6 , 04уз ) , (МПа. где 6g Vпредел прочности vf - относительное сужение.. Экономический эффект достигается за счет повышения стойкости прессформ. Сталь С SL Мп Сг

ая

0,51

0,30 0,44

0,54 О,, 70 0,50

0,53 р,75

------- -„- -«.««.

Содержание компонентов мас%

Сталь

TL

Мо Си В Се

я

0,50

0,20 0,350,010,012

0,64

0,44 0,490,020,005 0,70

0,50 0,70. 0,020,005

Примечание. Fa- остальное Содержание

3,00 0,40 0,80 3,18 0,47 1,02 4,00 0,60 1,20

2,40

0,45

( Продолжение табл.1

0,50

0,004

Таблица 2 Таблица 1 компонентов мас,% Ni

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь и железо, о. тличающаяся тем, что. с целью повьшения теплостойкости и износостойкости, она дополнительно содержит никель, титан, молибден, цирконий, бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,51 - 0,70 Углерод 0,3 - 0,5 Кремний 0,.7 - 0,9 Марганец 3-4 Хром 0,8 - 1,2 Ванадий 0,35 - 0,70 Медь 0,4 - 0,6 Никель 0,5 - 0,7 Титан 0,2 - 0,5 Молибден 0,01 - 0,02 Цирконий 0,002 - 0,005 Бор Остальное Железо (Л

Предлагаемая

1

2

3 Известная ,

42-45

10,0 42-45 9,5 42-45 7,8