Патент на изобретение №2287603

(54) ШТАМПОВАЯ СТАЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сталям, применяемым для прессового инструмента при прессовании сплавов на медной основе. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод – 0,35-0,38; кремний – 0,43-0,47; марганец – 0,60-0,66; хром – 2,0-2,4; никель – 5,4-5,6; молибден – 2,0-2,4; ванадий – 1,3-1,5; азот – 0,03-0,04; железо – остальное. Технический результат – повышение прочностных свойств при температурах выше 750°С. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к сталям, применяемым для прессового инструмента при прессовании сплавов на медной основе.

При прессовании сплавов на медной основе рабочая поверхность инструмента разогревается до 750°С, испытывая при этом значительные удельные давления. Штамповые стали с регулируемым аустенитным превращением при эксплуатации (4Х2Н5М3К5Ф, 5Х3Н5М3Ф2), относящиеся к аналогам данной стали, обеспечивают более высокую стойкость инструмента по сравнению со штамповыми сталями на ферритной основе (5Х3В3МФС, 3Х2В8Ф и пр.) при температурах разогрева до 700-750°С. Сталь 4Х2Н5М3К5Ф является наиболее близкой по составу к заявляемой, мас.%:

Однако при более высоких температурах она также интенсивно разупрочняется.

Желаемым техническим результатом изобретения является повышение прочностных свойств при температурах выше 750°С.

Для достижения этого сталь, содержащая железо, углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Заявляемый состав стали выбран с учетом нижеизложенных предпосылок.

Увеличение содержания марганца обеспечивает понижение температуры – превращения и упрочнение аустенита. В частности, в разработанной стали A_С1=615°C.

Увеличение содержания ванадия и введение азота обеспечивает эффект дисперсионного упрочнения аустенита за счет выделения карбидов и карбонитридов.

Изменение содержания углерода, хрома, молибдена и никеля в пределах марочного состава не оказывает заметного влияния на механические свойства стали.

Кобальт исключен из состава стали, поскольку при предполагаемом соотношении остальных компонентов его присутствие не ведет к повышению прочностных свойств.

Для определения механических свойств заявленной стали была выплавлена серия опытных плавок в открытой основной индукционной печи.

Химический состав полученной стали приведен в таблице 1.

Механические свойства приведены в таблице 2.

Термическая обработка образцов из предлагаемой стали заключалась в закалке с охлаждением в масле с температуры 1050°С и высоким отпуском (650°С). Анализ механических свойств показывает, что в аустенитном состоянии при 770°С предлагаемая сталь превосходит прототип по прочности и пластичности.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, хром, молибден, ванадий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: