Мартенситностареющая сталь Советский патент 1985 года по МПК C22C38/14 

Изобретение относится к металлургии, а именно к мартенситностареющим сталям, используемым для изготовлени пресс-форм, работающих под давлением при литье цветных металлов. Целью изобретения является повышение обрабатываемости стали при сох ранении термостойкости. Пределы содержания легирующих эле ментов определяется характером их влияния на структуру и свойства стал Никель вводится в сталь для получения структуры безуглеродистого мар тенсита, имеющего высокую прочность и пластичность. Уменьшение содержания никеля менее 8 мас.% не приводит к образованию полностью мартенситной структуры При концентрации никеля более 12 мас.% прочность матрицы, снижается вследствие формирования в структуре данной стали стабилизированного аустенита. Марганец способствует повышению пластичности в горячем состоянии и уменьшению вязкости в неупрочненном состоянии,, что повышает обрабатываемость. Увеличение содержани марганца более 6 мас.% приводит к охрупчиванию из-за выделения дисперсных частиц по границам зерен. Пр содержании менее 3 мас.% не оказывает существенного влияния. Титан вводится в сталь как основной упрочнитель. Уменьшение содержания титана менее 1,0 мас.%, в отсутствие других упрочнителей, слабо упрочняет сталь. Увеличение содержания титана более 2,0 мас.% приводит к снижению пластичности вследствие преимущественного выделения интерметаллгцной фазы по границам зерен. Кремний способствует раскислению стали, введение его в количестве более 0,5 мас.% понижает пластичност после упрочнений. Уменьшение содержания менее 0,05 мас.% недостаточно полно раскисляет сталь. Алюминий способствует рафинированию стали, введение, его в количест ве более 0,3 мас.% приводит к образованию избыточной интерметаллидной фазы, изоморфной матрице, что снижает пластичность стали. Уменьшение содержания менее 0,05 мас.% недоста.точно полно рафинирует металл. Церий вводится в сталь как рафинирующая добавка,-1 измельчающая, зерно, повышающая литейные свойства металла и термостойкость стали при эксплуатации.. Введение церия в количестве более 0,05 мас.% приводит к падению пластичности из-за выделения его по границам зерен, в количестве менее 0,005 мас.% - рафинирующего влияния на сталь не оказывает. Содержание углерода от 0,005 мас.% определяется его наличием в технически чистых шихтовых материалах, применяемых при выплавке. Увеличение содержания углерода более 0,06 мас.% ведет к падению пластичности после старения. Кальций способствует раскислению стали и улучшению обрабатываемости в неупрочненном состоянии. Введение его в количестве более 0,08 мас.% охрупчивает сталь в упрочненном состоянии .(после старения). Уменьшение содержания менее 0,005 мас.% недостаточно раскисляет сталь и недостаточно улучшает обрабатываемость. Магний вводится в сталь для улучшения обрабатываемости, обусловленной уменьшением вязкости.в неупрочненном состоянии, и для улучшения горячей деформируемости. Введение его в количестве более 0,05 мас.% снижает механические свойства. Уменьшение содержания менее 0,005 мае,, недос- таточно улучшает обрабатываемость и горячую деформируемость. Для получения оптимального сочетания прочности и пластичности соотношение никеля и марганца должно быть следующим: % Ni + 2% Мн 15-20%. Составы сталей приведены в табл. 1. В табл. 2 приведены механические свойства исследованных сталей при комнатной температуре (числитель) и температуре 700с (знаменатель), которая соответствует нагреву рабочей поверхности пресс-формы при заливке жидкой латуни. В табл. 3 приведены результаты испытаний на термостойкость (Т число циклов до разрушения, соответствует количеству годных деталей, полученных с пресс-формы) и механическую обрабатываемость. Промышленные испытания показали, что при близких значениях механических свойств (при 700°С) и термостойкости обрабатываемость предлагаемой

МАРТЕНСИТНОСТАРЕЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, никель, марганец, алюминий, титан, кремний, церий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повьшения обрабатываемости при сохранении термостойкости она дополнительно содержит кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%« 0,005-0,060 Углерод . 8-12 Никель 3-6 Марганец 0,05-0,30 Алюминий 1-2 Титан ш (Л 0,05-0,50 Кремний 0,005-0,050 Церий 0,005-0,080 Кальций 0,005-0,050 Магний Остальное Железо