Сталь Советский патент 1988 года по МПК C22C38/30 

I

i Изобретение относится к металлур- , в частности к составу стали, 1|:оторая может быть использована для зготовления штампов диаметром до 50 мм и высотой 260 мм холодного деформирования при прессовании дна цилиндрических,деталей типа стаканов из высокопрочной стали.

I Целью изобретения является повы- пение твердости, предела текучести при сжатии, износостойкости, а также З дарной вязкости и линейных размеров зфитического раскрытия трещины до и действия Циклических нагрузок,

Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной сталей и соответствующие им свойства пр ледбны в табл. 1 и 2.

Образцы для определения твердое- ги, предела текучести при сжатии, износостойкости, ударной вязкости до ;ействия циклических нагрузок сжатия (только в термически уцрочненном состоянии) , линейных размеров критичес- кого раскрытия трещины (S ) до дейст- 1ИЯ циклических нагрузок сжатия (только в термически упрочненном состоянии) вьфезались электроэрозионным способом с поверхности заготовок ди- аметром 250 мм и высотой 260 мм, прошедших закалку от температуры аусте- гитизации 830 С с выдержкой 3 ч и ох- /|аждения в масле с последующим отпус- 1«|ом при 160°С продолжительностью 5 ч Охлаждение на воздухе. Образцы для бЦределения линейных размеров критического раскрытия трещины после тер- 1фнческого упрочнения и действия цик- 1|ических нагрузок сжатия, а также з1дарной вязкости после термического рочнения и действия циклических 1-}агрузок сжатия вырезались электро- ;|розионным способом с поверхности, была приложена циклическая нагруз йа сжатия при эксплуатации инструмен- . Циклирование штампов производи- 1)и на гидравлическом прессе путем цик Лического нагружения сжатия при нор-г ь альном напряжении 105 кгс/мм в ко- / ичестве 1300 циклов. Общая продолжи- п ельность одного цикла 30 с в том (исле: время для достижения напряже- 1|мя, равного 105 кгс/мм, составляло 6,5 с, активное время нажатия 3,5 с, аремя затраченное на перемещение

Q 5

0 5 0 0 5 Q

5

штока пресса для производства следующего цикла 20 с. Усилие пресса замеряли манометром: время определялось секундометром. Нормальное напряжение равное 105 кгс/мм, минимальное напряжение, необходимое для прессования дна деталей, а число циклов равное 1300, - средняя стойкость штамт пов до разрушения, изготовленных из известной стали.

Испытания на износ производили в абразивной массе зерна электрокорунда белого ЭБ твердостью 2000 даН/мм крупностью 500 мкм при малой частоте вращения образца 34 об/мин и частоте вращения абразивного резервуара 8,1 об/мин. Износостойкость определялась, по потере массы образцов.

Линейнь1е размеры критического раскрытия трещины (fc) определяли на образцах малого размера 12 12-65 мм. Образцы имели треугольный надрез с углом 45 и наведенную усталостную трещину,

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, алюминий, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьше- ния твердости, предела текучести при сжатии, износостойкости, а также ударной вязкости и линейных размеров критического раскрытия трещ| ны до и после действия циклических нагрузок, она дополнительно содержит тантал, кобальт, рутений, кадмий, висмут, германий лри следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,74-0,86

Кремний0,34-0,52

Марганец0,8-1,6

Хром2,1-2,8

Титан0,12-0,21

Алюминий0 02-0,04

Калыдий0,08-0,14

Тантал0,28-0,50

Кобальт0,62-0,86

Рутений0,09-0,16

Кадмий0,02-0,052

Висмут0,04-0,092

Германий0,03-0,05

ЖелезоОстальное

Свойства исследованных сталей

таблица 2

Изобретение относится к металлурги, в частности к составу стали для изготовления штампов диаметром до 250 мм и высотой 260 мм холодного деформирования при прессовании дна цилиндрических деталей типа стаканов из высокопрочной стали. Цель изобре. тения - повышение твердости, предела текучести при сжатии, износостойкости, а также ударной вязкости и линейных размеров критического раскрытия трещины до и после действия циклических нагрузок.- Это достигается тем, что сталь дополнительно содержит тантал, кобальт, рутений, кадмий, висмут, германий следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,74-0,86 углерода; 0,34-0,52 кремния; 0,8-1,6 марганца; 2,1-2,8 хрома; 0,12-0,21 титана;-0,02-0,04 алюминия; 0,08-0,14 кальция; 0,28-0,50 тантала; 0,62-0,86 кобвльта; 0,09- 0,16 рутения; 0,02-0,052 кадмия; 0,04-0,092 висмута, 0,03-0,05 германия, железо остальное. 2 тaблi. о е (Л