Штамповая сталь Советский патент 1980 года по МПК C22C38/46 

Изобретение относится к металлур гии сплавов, использубзиых для изготовления инструмента горячего дефор мирования, например, головок прессу щего пуансона в колесопрокатном про изводстве, подвергающегося в процес се эксплуатации действию циклически напряжений термического происхождения . Наиболее близкой к предлагаемой является штампован сталь 1, содер жащая, вес . %: 0,37-0,44 Углерод. 0,20-0,50 .Марганец 0,60-1,00 Кремний 3,20-3,80 0,80-1,20 Вольфрам 1 ,20-1,60 Молибден 0,65-0,85 Ванадий 0,2-0,6 Никель Сера и фосфор - не более 0,025 каждого ЖелезоОстальное Недостатком этой стали является относительно низкая термостойкость что отрицательно сказывается на слу жебной стойкости инструмента горяче го деформирования. Цель изобретения - увеличение термостойкости стали. Поставленная цель достигается тем, что штамповая сталь, содержащая углерод, марганец кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, никель и жеЛезо дополнительно содержит церий и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,15-0,22 Марга.нец0,20-0,50 Кремний0,60-1,00 Хром 3,20-3,80 Вольфрам0,80-1,20 Молибден .1,20-1,60 Ванадий0,65-0,85 Никель0,20-0,60 Церий0,02-0,06 Кальций 0,01-0,05 ЖелезоОстальное В качестве примесей сталь можетсодержать серу и фосфор не более 0,03% каждого. Низкая в сравнении с известной сталью концентрация углерода (0,150,22) выбрана с целью повышения критических точек и расширения критического интервала стали, что обеспечивает высокую сопротивляемость стали термической усталости. Церий и кальций в указанных пределах оказывают модифицирующее и рафинируюгцее

влияние, вызывая измельчение зерен и очищение их границ и, тем самым, повышают термостойкость инструмента горячего деформирования.

Для определения теЕ остойкости выплавляются стали, химический ставкоторых приведен в табл. 1.

Таблица1

Предла-, гаемая 1 0,16 0,18 0,68 0,03 0,02 3,18 Предлагаемая 2 0,19 0,36 0,64 0,04 0,03 3,62 Предлагаемая 3 0,21 0,50 0,92 0,04,0,02 3,69 Извест-ная4 0,39 0,38 0,54 0,03 0,02 3,61

Сталь выплавляется в открытой индукционной печи в основном тигле. Отливка имеет, вид цилиндра высотой 450 мм и диаметром 120 мм и заливается в сухую песчано-глинистую форму.

Оценка термостойкости сплавов в литом состоянии производится на одноосно напряженных трубчатых образцах, подвергающихся действию повторно-переменных напряжений за счет циклических изменений температуры от

2о°с до .

Результаты оцениваются по количеству циклов нагрев-охлаждение до усталостного разрушения сталей и взяты как средние испытаний пяти образцов (табл. 2).

Таблица 2

Количество циклов

Стали до усталостного разрушения

Как видно из приведенных данных fермостойкость предлагаемой стали в среднем на 18% выше, чем у известной стали.

Более высокая термостойкость предлагаемой стали позволяет увеличить

срок службы инструмента горячего деформирования .

Технология выплавки предложенной стали не меняется по сравнению с используемой для известной стали.

Формула изобретения

Штамповая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, никель и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости, она дополнительно содержит церий и кальций при следующем соотношении компонентов, вес,%:

0,15-0,22

Углерод 0,20-0,50

Марганец 0,60-1,00

Кремний 3,20-3,80

Хром 0,80-1,20

Вольфрам 1,20-1,60

Молибден 0,65-0,85

Ванадий 0,20-0,60

Никель 0,02-0,06

Церий 0,01-0,05

Кальций Остальное

Железо

Источники информации, принятие.во внимание при экспертизе

1. Штамповая сталь марки 4Х4М2ВФС(ДИ-22), Рекламный проспект Министерства черной металлургии СССР Главспецстали и Украинского научноисследовательского института специалных сталей, сплавов и ферросплавов, Запорожье, 1969, с. 1-4, 0,89 1,12 0,66 0,23 0,028 0,012 1,14 1,56 0,69 0,37 0,033 0,028 1,18 1,54 0,81 0,58 0,057 0,043 1,14 1,58 0,77 0,37