Штамповая сталь Советский патент 1991 года по МПК C22C38/54 

Изобретение относится к металлургии, в частности к стали для изготовления пресс-форм литья под давлением цветных сплавов и пресс-штампового инструмента, предназначенного для горячего деформирования.

Цель изобретения - повышение твердости, разгаростойкости, теплостойкости и износостойкости,

г

Ч

При этом должны соблюдаться следующие соотношения:

Од N9 №

-U

оо

Изобретение относится к металлургии, в частности к стали, предназначенный для изготовления пресс-форм литья под давлением цветных сплавов и пресс-штамповочного инструмента для горячего деформирования. Цель изобретения - повышение твердости, разгаро- стойкости, теплострйкости и износостойкости. Сталь дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,35- 0,42; кремний 0,30-0,40; марганец 0,40-0,70; хром 1,0-1,80; молибден 1,25-1,50, ванадий 0,50-1,20, никель 0,50-1,0; медь 0,50-0,90; алюминий 0,50-0,90; титан 0,05-0,15; кальций 0,01-0,12; редкоземельные металлы 0,05-0,10; бор 0,003-0,005; железо - остальное, при выполнении определенных соотношений между элементами. Стойкость матрицы для горячего прес- о сования из предлагаемой стали по срав- нению со стойкостью матрицы из известной стали в условиях серийного производства повышается в 1,5-2 раза. 2 табл. (Л

, АЭ ( ахстенитооб а З2ощие эл емен ты ФЭ Тферритообразунщие элементыТ

% V + % Ti

Fc

1,6...3,2,

0,29„.0,41;

- 22Ј%С + 2Ј%Mn + 1, +

+ ЗрЕСи ; 2ФЭ 1lЈ%Si + 5Г%Мо +

+ + 18 %A1J .

Т AT

Соотношение -фг|- 0,29...О,41

характеризует преобладающее влияние ферритообразующих элементов в стали. Разность 15,0... 32,0 ха- рактеризует повышение критических точек стали, т.е. повышение ее теплостойкости.

Химический состав плавок приведен в табл. 1.

Все стали по известной методике , подвергают испытаниям на твердость, теплостойкость, разгаростойкость и износостойкость. Для исследования разгаростойкости сталей изготавливают шлифованные образцы цилиндрической формы диаметром и длиной 20 мм. Их нагревают до 650°С в свинцовой ванне и охлаждают в воде. С целью создания наибольших напряжений в образце, тер- моциклирование проводят так, чтобы создавался значительный перепад температур между поверхностным слоем и сердцевиной части образца: нагрев в течение 10 с, охлаждение 5 с. За критерий разгаростойкости принимают число циклов до появления первых трещин, наблюдаемых визуально.

Износостойкость сталей определяют на штампах с рабочими деталями из исследуемых плавок стали при горячем прессовании изделий из латуни марки ЛС 59-1. Для определения теплостойкости сталей проводят 4-часовой на- грев образцов после закалки и отпуска при температурах 650, 670 и 680 С в соляной ванне, после чего производят замер твердости. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Предлагаемая штампован сталь обладает высоким комплексом свойств: она превосходит известную сталь по тепло

сумм «уствшитооароаищи мешито (22il угп«род« « 2il маргунвд 1,51 уг««а4 l.ixt mtxvi 3 I н«д) фсррмтФовропмих елемсито (tliZ крсктя « xpotu молибден ммдн чвятааа 12«1

Л ЧвП L I .

- 0,2...0,41, мдт« ( ррятооДр «тищкх кт«н «то«) - ( «тст«1мтооОр«эу«юи )

-- -

(5...3J.

5

0 5

5

0

стойкости на 60°С и разгаростойкости на 25-35 циклов при сохранении других основных эксплуатационных свойств на высоком уровне. Стойкость матрицы для горячего прессования из предлагаемой стали по сравнению со стойкостью матрицы из известной стали в условиях серийного производства повышается в 1,5-2 раза.

Предлагаемая сталь имеет меньшее содержание никеля. По уровню литейных свойств предлагаемая сталь превосходит известную сталь.

Формула изобретения

Ытамповая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, никель, медь, алюминий, титан, кальций, редкоземельные металлы, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения твердости, разгаростойкости, теплостойкости и износостойкости, она дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,35-0,42

Кремний0,3-0,4

Марганец0,4-0,7

Хром1,0-1,8

Молибден1,25-1,50

Ванадий0,5-1,2

Никель0,5-1,0

Медь0,5-0,9

Алюминий0,5-0,9

Титан0,05-0,15

Кальций0,01-0,12

Редкоземельные

металлы0,05-0,10

Бор0,003-0,005

Железо Остальное при условии выполнения следующих со- отношениий: отношение

(5...3J.

Примечание. Содержание серы и фосфора во всех плавках не более 0,03 иас.1 каждого.

Примечание. В числителе приведены результаты закалки от 980 С в

масле и отпуска при 560°С, в знаменателе - после закалки от 1060°С в масле и отпуска 630°С.

Таблиц 1

Таблица 2