SU1044660A1 - Tool steel - Google Patents

Description

4ib 4 СП4ib 4 SP

а j Изобретение относитс  к черной металлургии, в маетности к инструментальным стал м, используемым дл  гор чего прессовани  и выдавливани  углеродистых и низколегированных ко струкционных сталей, а также высадк из них метизов и заготовок. Известна инструментальна  сталь следующего состава, вес.1: Углерод0,37-0, Кремний0,8-1,2 Марганец . 0,15-0, Хром,5-5,5 Ванадий0,8-1,1 Молибден. 1,2-1,5 ЖелезоОстальное Недостаток указанной стали - выс ка  стоимость, св занна  с большим содержанием хрома, ванади  и молибдена . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаем му эффeкty  вл етс  инструментальна сталь 2} 5 содержаща , весД: Углерод0,65-0,85 Кремний0,15-0,35 Марганец0 15-0, Хром . 3,2-3,8 ЖелезоОстальное Недостатками известной стали  вл . ютс  низкие ударна  в зкость и изно состойкость. Цель изобретени  - повышение уда ной в зкости и износостойкости инст ментальной стали. Дл  достижени  поставленной цели Инструментальна  сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец, хром и железо, дополнительно содержит.тита алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, весД; Углерод0,65-0,85 КремнийOi,,35 Марганец0,,6 Хром3,,0 Титан0,2-0,5 Алюминий0,005-0,05 Кальций , 0,005-0,05 ЖелезоОстальное Введение в сталь титана приводит к образованию простых мелкодисперс™ ных карбидов титана TIC, которые зн измельчают первичное зерно в результате чего повышаетс  ударна в зкость. Указанное действие начина про вл тьс  при содержании титана в количествах не менее 0,2 вес.; и с увег,чснием eio содержани  усиливаетс . 60 Однако при содержании титана более 0,5 вес,5 ударна  в зкость стали начинает понижатьс  из-за чрезмерно высокого содержани  карбидной фазы. По этой причине оптимальное содержание титана в предлагаемой стали находитс  в пределах 0,2-0,5 вес.%. Карбиды титана имеют очень высокутвердость 3200 HV, и равномерно распределены в матрице за счет чего повышаетс  износостойкость стали. Карбиды титана сдерживают рост зерна при нагреве под закалку, что позвол ет повысить температуру закалки до 950°С, С повышение температуры закалки в твердый раствор переходит большее количество хрома, который при высоком отпуске выдел етс  в виде мелких карбидов, прочно св занных с матрицей, что также повышает износостойкость стали. Хром введен в сталь дл  обеспечени  ее механических свойств и требуемой прокаливаемости. Необходимый уровень этих свойств обеспечиваетс  при содержании хрома 3,20 весД и более . Однако повышение его содержани  свше и,О вес.% приводит к чрезмерному увеличению количества карбидной фазы эвтектического характера, что снижает механические свойства стали. На основании этого содержание хрома в пред™ лагаемой стали находитс  в пределах 3,20-i,00 вес.%. Кальций в предлагаемой стали повышает механические в основном плас тические свойства за счет придани  неметаллическим включени м более благопри тной формы. Указанное действие каЛЬци  начинает сказыватьс  при содержании не менее 0,005 вес.. Повышение механических свойств стали с увеличением содержани  кальци  растет, но постепенно ослабевает. При содержании кальци  более 0,05 ве 0,05 вес,, рост пластических свойств стали прекращаетс . На основании этого содержание кальци  в стали 0,005 0,05 вес,%. Пример. Предлагаемую инструментальную сталь выплавл ют в индукционной печи и подвергают термической обработке по следующему режиму: закалка с температуры 920-960 С, отпуск при температуре 520-560 С. В табл.1 приведены составы предлагаемой стали, В табл.2 приведены свойства предлагаемой известной сталей.a j The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to tool steels used for hot pressing and extrusion of carbon and low alloy structural steels, as well as the setting up of hardware and workpieces. Known instrumental steel of the following composition, weight 1: Carbon0.37-0, Silicon0.8-1.2 Manganese. 0.15-0, Chromium, 5-5.5 Vanadium, 0.8-1.1 Molybdenum. 1.2-1.5 Iron The Rest The disadvantage of this steel is the high cost associated with a high content of chromium, vanadium and molybdenum. Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is tool steel 2} 5 containing, weightD: Carbon0.65-0.85 Silicon0.15-0.35 Manganese0 15-0 Chromium. 3.2-3.8 Iron Else The disadvantages of the famous steel Vl. low toughness and durability. The purpose of the invention is to increase the viscosity and wear resistance of the industrial steel. To achieve this goal, instrumental steel containing carbon, silicon, manganese, chromium and iron additionally contains aluminum and calcium titanium in the following ratio of components, weight; Carbon0.65-0.85 SiliconOi ,, 35 Manganese0,, 6 Chrome3,, 0 Titanium0.2-0.5 Aluminum0.005-0.05 Calcium, 0.005-0.05 IronOtherly Introduction to titanium steel leads to the formation of simple fine disperse TIC titanium carbides, which finely grind the primary grain, resulting in increased toughness. This action begins to occur when the titanium content is in amounts of at least 0.2 wt .; and with uve, the value of eio content is enhanced. 60 However, when the titanium content is more than 0.5 weight, 5, the impact strength of the steel begins to decrease due to the excessively high content of the carbide phase. For this reason, the optimum titanium content in the proposed steel is in the range of 0.2-0.5 wt.%. Titanium carbides have a very high hardness of 3200 HV, and are evenly distributed in the matrix, thereby increasing the wear resistance of the steel. Titanium carbides inhibit grain growth when heated for quenching, which allows increasing the quenching temperature to 950 ° C. Increasing the quenching temperature in the solid solution transfers more chromium, which at high tempering releases in the form of small carbides firmly bound to the matrix, which also increases the wear resistance of steel. Chromium is introduced into steel to ensure its mechanical properties and required hardenability. The required level of these properties is ensured when the chromium content is 3.20 ppm or more. However, an increase in its content over and over, wt.% Leads to an excessive increase in the amount of the eutectic carbide phase, which reduces the mechanical properties of the steel. Based on this, the chromium content in the pre ™ lagged steel is within 3.20-i, 00 wt%. Calcium in the proposed steel enhances the mechanical, mainly plastic, properties by making the nonmetallic inclusions more favorable form. The specified effect of calcium begins to manifest itself when its content is not less than 0.005 weight. The increase in the mechanical properties of steel increases with increasing calcium content, but gradually decreases. When the calcium content is more than 0.05 in. 0.05 wt. Based on this, the calcium content in the steel is 0.005 0.05 wt.%. Example. The proposed tool steel is melted in an induction furnace and heat treated according to the following mode: quenching from a temperature of 920-960 ° C, tempering at a temperature of 520-560 ° C. Table 1 shows the compositions of the proposed steel, Table 2 shows the properties of the proposed known steels .

Таблица 1Table 1

Как следует из приведенных в табл.2 Годовой экономический эффект отAs follows from the table 2, the annual economic effect of

данных, предлагаема  инструменталь-использовани  предлагаемой инструна  сталь по сравнению с известнойментальной стали за счет повышени data, the proposed instrumental use of the proposed tool steel compared to the known steel by increasing

имеет более высокую ударную в зкость - 5стойкости инструмента составитhas a higher impact strength - the tool's 5 durability will be

и износостойкость.58 руб.and wear resistance.58 rub.

Таблица 2table 2

Claims (1)

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, отличающая·· с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости и износостойкости, она дополнительно содержит титан, алюминий и кальций при следующем .соотношении компонентов, вес.%:INSTRUMENTAL STEEL containing carbon, silicon, manganese, chromium and iron, distinguishing ·· with the fact that, in order to increase the toughness and wear resistance, it additionally contains titanium, aluminum and calcium in the following ratio of components, wt.%: Углерод Carbon 0,65-0,85 0.65-0.85 Кремний Silicon 0,05-0,35 0.05-0.35 Марганец - Manganese - 0,15-0,6 0.15-0.6 Хром Chromium 3,2-4,0 3.2-4.0 Титан Titanium 0,2-0,5 0.2-0.5 Алюминий Aluminum 0,005-0,05 0.005-0.05 Кальций Calcium 0,005-0,05 0.005-0.05 Железо Iron Остальное Rest 10006601000660