RU2339729C2

RU2339729C2 - Tool steel

Info

Publication number: RU2339729C2
Application number: RU2007100690/02A
Authority: RU
Inventors: Юли Алексеевна Щепочкина (RU); Юлия Алексеевна Щепочкина
Original assignee: Юлия Алексеевна Щепочкина
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-11-27
Also published as: RU2007100690A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention concerns metallurgy field. Particularly it concerns steel composition which is used for manufacturing hot working tool. Steel contains carbon, silicon, manganese, chrome, tungsten, molybdenum, vanadium, cobalt, niobium, nitrogen, cerium, calcium, boron, tellurium, titanium, antimony and iron at following ratio, wt %: carbon 0.4-0.6, silicon 0.6-1.0, manganese 0.6-1.0, chrome 4.0-5.0, tungsten 1.0-1.5, molybdenum 1.0-1.5, vanadium 0.5-1.0, cobalt 0.5-0.8, niobium 0.5-1.0, nitrogen 0.05-0.07, cerium 0.05-0.1, calcium 0.005-0.01, boron 0.1-0.2, tellurium 0.001-0.002, titanium 2.1-2.2, antimony 0.001-0.002, iron is the rest.

EFFECT: increasing of steel heat-resistance.

1 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сталей, которые могут быть использованы для изготовления инструмента горячего деформирования.The invention relates to the field of metallurgy and relates to compositions of steels that can be used for the manufacture of hot deformation tools.

Известна интрументальная сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,2-2,5; кремний ≤0,1; марганец 0,1-1,5; хром 2,0-20,0; вольфрам 0,1-5,0; молибден 0,1-5,0; ванадий 0,01-5,0; кобальт 1,0-20,0; ниобий 0,01-5,0; азот ≤0,02; церий (РЗМ) 0,001-0,6; кальций 0,002-0,01; бор 0,001-0,05; теллур ≤0,3; титан ≤2,0; сурьма ≤0,1; железо - остальное [1].Known tool steel, containing, wt.%: Carbon 0.2-2.5; silicon ≤0.1; manganese 0.1-1.5; chrome 2.0-20.0; tungsten 0.1-5.0; molybdenum 0.1-5.0; vanadium 0.01-5.0; cobalt 1.0-20.0; niobium 0.01-5.0; nitrogen ≤0.02; cerium (REM) 0.001-0.6; calcium 0.002-0.01; boron 0.001-0.05; tellurium ≤0.3; titanium ≤2.0; antimony ≤0.1; iron - the rest [1].

Задачей изобретения является повышение теплостойкости инструментальной стали.The objective of the invention is to increase the heat resistance of tool steel.

Технический результат достигается тем, что в инструментальной стали, содержащей углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, азот, церий, кальций, бор, теллур, титан, сурьму, железо, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,4-0,6; кремний 0,6-1,0; марганец 0,6-1,0; хром 4,0-5,0; вольфрам 1,0-1,5; молибден 1,0-1,5; ванадий 0,5-1,0; кобальт 0,5-0,8; ниобий 0,5-1,0; азот 0,05-0,07; церий 0,05-0,1; кальций 0,005-0,01; бор 0,1-0,2; теллур 0,001-0,002; титан 2,1-2,2; сурьма 0,001-0,002; железо - остальное.The technical result is achieved by the fact that in tool steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, tungsten, molybdenum, vanadium, cobalt, niobium, nitrogen, cerium, calcium, boron, tellurium, titanium, antimony, iron, the components are in the following ratio , wt.%: carbon 0.4-0.6; silicon 0.6-1.0; manganese 0.6-1.0; chrome 4.0-5.0; tungsten 1.0-1.5; molybdenum 1.0-1.5; vanadium 0.5-1.0; cobalt 0.5-0.8; niobium 0.5-1.0; nitrogen 0.05-0.07; cerium 0.05-0.1; calcium 0.005-0.01; boron 0.1-0.2; tellurium 0.001-0.002; titanium 2.1-2.2; antimony 0.001-0.002; iron is the rest.

В таблице приведены составы инструментальной стали.The table shows the composition of tool steel.

КомпонентыComponents Состав, мас.%:Composition, wt.%: 1one 22 33 УглеродCarbon 0,40.4 0,50.5 0,60.6 КремнийSilicon 1,01,0 0,80.8 0,60.6 МарганецManganese 0,60.6 0,80.8 1,01,0 ХромChromium 5,05,0 4,54,5 4,04.0 ВольфрамTungsten 1,01,0 1,31.3 1,51,5 МолибденMolybdenum 1,51,5 1,31.3 1,01,0 ВанадийVanadium 0,50.5 0,80.8 1,01,0 КобальтCobalt 0,80.8 0,650.65 0,50.5 НиобийNiobium 1,01,0 0,80.8 0,50.5 АзотNitrogen 0,050.05 0,00,0 0,070,07 ЦерийCerium 0,050.05 0,080.08 0,10.1 КальцийCalcium 0,010.01 0,0080.008 0,0050.005 БорBoron 0,20.2 0,150.15 0,10.1 ТеллурTellurium 0,0010.001 0,00150.0015 0,0020.002 ТитанTitanium 2,12.1 2,152.15 2,22.2 СурьмаAntimony 0,0020.002 0,00150.0015 0,0010.001 ЖелезоIron ОстальноеRest ОстальноеRest ОстальноеRest Теплостойкость стали (сохранение твердости не менее 45 HRC), °CHeat resistance of steel (preservation of hardness of at least 45 HRC), ° C 750-780750-780 750-780750-780 750-780750-780

В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Хром обеспечивает твердость и коррозионную стойкости стали. Вольфрам увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах. Молибден повышает прочностные характеристики стали, увеличивает твердость, увеличивает несущую способность конструкций при ударных нагрузках и высоких температурах. Ванадий повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру. Кобальт способствует улучшению металлической основы стали. Ниобий упрочняет твердый раствор, способствует повышению прочностных свойств сплава. Бор и теллур стабилизируют карбиды. Титан увеличивает коррозийную стойкость стали. В химически связанном состоянии с ванадием, титаном, ниобием, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства стали. Церий и кальций раскисляют сплав. Сурьма способствует образованию мелкозернистой структуры стали.In the steel composition, the components manifest themselves as follows. Chrome provides the hardness and corrosion resistance of steel. Tungsten increases the hardness and performance of steel at high temperatures. Molybdenum increases the strength characteristics of steel, increases hardness, increases the bearing capacity of structures under shock loads and high temperatures. Vanadium increases the viscosity and ductility of steel, improves its structure. Cobalt improves the metal base of steel. Niobium strengthens the solid solution, improves the strength properties of the alloy. Boron and tellurium stabilize carbides. Titanium increases the corrosion resistance of steel. In a chemically bound state with vanadium, titanium, niobium, nitrogen, forming nitrides, becomes an alloying element that improves the structure and mechanical properties of steel. Cerium and calcium deoxidize the alloy. Antimony contributes to the formation of a fine-grained steel structure.

Сталь может быть выплавлена в индукционных вакуумных печах. Основной исходным материал для выплавки стали - стальной лом, специально приготовленная шихта.Steel can be smelted in induction vacuum furnaces. The main source material for steelmaking is steel scrap, a specially prepared charge.

Термообработка стали проводится по режиму: отпуск при 750-900°С в течение 2 ч, закалка в масле при 1200°С.Heat treatment of steel is carried out according to the regime: tempering at 750-900 ° C for 2 hours, quenching in oil at 1200 ° C.

Источник информацииThe source of information

1. JP 61-213348, С22С 38/60, 1986.1. JP 61-213348, C22C 38/60, 1986.

Claims

Tool steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, tungsten, molybdenum, vanadium, cobalt, niobium, nitrogen, cerium, calcium, boron, tellurium, titanium, antimony and iron, characterized in that it contains components in the following ratio, wt .%:

carbon 0.4-0.6 silicon 0.6-1.0 manganese 0.6-1.0 chromium 4.0-5.0 tungsten 1.0-1.5 molybdenum 1.0-1.5 vanadium 0.5-1.0 cobalt 0.5-0.8 niobium 0.5-1.0 nitrogen 0.05-0.07 cerium 0.05-0.1 calcium 0.005-0.01 boron 0.1-0.2 tellurium 0.001-0.002 titanium 2.1-2.2 antimony 0.001-0.002 iron rest