Сталь

 

А. А. Астафьев, А. С. Первая, А. С. Лобода, Ю. А Немайзер,""

Г. Н. Алешечкина и В. В. Сухарев

1 -: ::. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Научно-производственное объединение по технолог машиностроения ЦНИИТМАШ (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству стали, и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях штамповки и прокатки, например штампов и валков, которые в процессы работы испытывают высокие динамические нагрузки, вследствие чего зти детали наряду с высокой прочностью и износостойкостью имеют высокие пластические свойства.

Известна сталь (Ц, применяемая для деталей, работающих в условиях повышенно го износа и динамических нагрузок, состоящая иэ следующих компонентов, вес.%:

Углерод 0,35 — 0 45

Кремний 0,8 — 1,20

Марганец 0,15-0,40

Хром 4,5 — 5,50

Вольфрам 1,60 — 2,20

Ванадий 0,60 — 0,90

Железо Остальное

Недостатком этой стали является то, что она не обеспечивает требуемого уровня прочности и пластичности, что приводит к возникновению трещин в процессе штамповки или прокатки.

Наиболее близкой к предлагаемой является сталь (2), содержащая, вес.%:

Углерод 0,4-0,6

Кремний 0,4-0,6

Марганец . 0,5 — 0,8

Хром 3,0 — 3,5

Никель 0,5-0,7

Молибден 1,8 — 2,0

10 В дй 0,6-0,8

Алюминий 0,2-0,3

Железо Остальное

Однако известная сталь имеет недостаточный уровень пластических свойств, что приводит к образованию трещин на штампах и валках как в процессе изготовления, так и в эксплуатации.

Цель изобретения — повышение пластичности при сохранении прочности и твердости.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, алюми. ний и железо, дополнительно содержит медь, 908932

15

Предлагаемая сталь отличается от известной дополнительным содержанием меди 0,01 — 0,04%, мышьяка — 0 0005 — 0,005% и сурьмы

0,001 — 0,005%, что в комплексе обеспечивает повышение пластичности стали. Предлагаемая сталь имеет более низкое содержание алюминия 0,005 — 0,05% против 0,2 — 0,3%, что также способствует повышению пластичности стали при повышенной температуре, делая

Таблица 1

Соде жанне, вес.%

Со

As Sb Fe

I тав С Si; Mn Сг Ni Mo Ч А1 Си

1 0,20 0,40 0,40 3,0 0,6 1,0 0,6 0,005 0,01 0,0005 0,001 Остальное

2 0,53 0 45 0,55 3,20 0,8 1,8 0,7 0,01 0,03 0,001 0,003 То же

3 0,60 0,60 0,80 3,5 1,0 2,5 1,0 0,05 0,04 0,005 0,005

Ti|6ëìца 2

as С

160,0 145,0 16,0

180,8 155,0 15,5

Прсдяа. Оркяг при 1 гавnas

870-880 С 2

61,0

5Я с юотермаческой выдаржкОЙ при

700-720 С

195,0 170,0 14,5

118 99,0 22.0

57,5

Закалка 1050 С 1

5,5

MbllllbHK и сурьму при следующем соотношении компонентов, вес.%: углерод 0,4-0,6

Кремний 0,4-0,6

Марганец 0,4-0,8

Хром 3,0-3,5

Никель 0,6-1,0

Молибден 1,0 — 2,5

Ванадий 0,6-1,0

Алюминий 0,005 — 0,05

Медь 0,01 — 0,04

Мышьяк 0,0005 — 0,005

Сурьма 0,001 — 0,005

Железо Остальное

Сталь содержит примеси: серу и фосфор по 0,005 — 0,015% каждого.

4 ее технологичной при ковке, Ьолее низкое содержание указанных элементов приводит к снижению прочности стали, более высокое содержание меди, мышьяка, сурьмы и алюминия приводит к снижению пластических свойств, В табл. 1 приведен химический состав трех плавок предлагаемой стали.

В табл. 2 приведены механические свойства предлагаемой известной стали после оптимального режима термообработки.

Как видно из табл. 2 предлагаемая сталь имеет более высокий уровень пластических свойств, чем известная сталь, как при комнатной, так и при повышенной температурах.

Кроме этого, предлагаемая сталь имеет более высокую технологичность при ковке, что подтверждается отсутствием трещин на поковках.

Изготовление опытных штампов из стали

/ предлагаемого состава позволяет в 2 раза повысить их стойкость (количество штамповок лопаток).

Годовой экономический эффект от использования изобретения одним заводом составит

124217 руб.

908932

Оииуек 600 С 2

Выдержка 5 ч 3

119 990 19Д

121 103,0 1В,0

197,0 179,0 10,2

121,9 106 4 13,3

3,3 б0,0

Составитель С. Деркачева

Техред А.Бабинец

Редактор Н. Ковалева

Корректор С. Шекмар

Тираж 657

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Заказ 764/34

Подписное

Филиал ПНИ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, алюминийижелезо, отличающаяся

О тем, что, с целью повышения пластичности

25 при сохранении прочности и твердости,. она дополнительно содержит медь, мышьяк и сурьму при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,4 — 0,6

Кремний 0,4-0,6

Марганец 0,4-0,8

Хром 3,0-3,5

Никель 0,6 — 1,0

Молибден 1,0 — 2,5

Ванадий 0,6-1,0

Алюминий 0,005 — 0 05

Медь 0,01-0,04

Мышьяк 0,0005 — 0;005

Сурьма 0,001 — 0,005

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 5950 — 73. Сталь инструментальная легированная.

2. Авторское свидетельство СССР 5 522272, кл. С 22 С 38/46, 1975.