СПЛАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПОВОГО ИНСТРУМЕНТА
ALLOY FOR PUNCHING TOOL MANUFACTURING

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов, используемых для изготовления штампового инструмента для пластмасс.
Известен сплав, содержащий, мас.%: молибден 16,0-25,0; кремний 0,0001-0,3; железо 0,01-6,0; марганец 0,0001-3,0; медь 0,1-2,0; хром 16,0-27,0; ниобий 0,1-0,5; алюминий 0,01-0,8; магний 0,0001-0,3; титан 0,05-0,8; цирконий 0,001-0,01; бор 0,001-0,01; углерод 0,001-0,1; никель - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение износостойкости сплава.
Технический результат достигается тем, что в сплаве для изготовления штампового инструмента, содержащем молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, цирконий, бор, углерод, никель, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: молибден 16,0-18,0; кремний 0,1-0,15; железо 0,01-0,02; марганец 0,01-0,02; медь 0,03-0,08; хром 25,0-27,0; ниобий 0,7-0,9; алюминий 0,1-0,15; магний 0,001-0,003; цирконий 2,0-2,5; бор 0,2-0,3; углерод 1,0-1,5; никель - остальное.
В таблице приведены составы сплава для изготовления штампового инструмента.
Таблица
Компоненты
Содержание, мас.% в составах
1
2
3
Молибден
18,0
17,0
16,0
Кремний
0,1
0,12
0,15
Железо
0,02
0,015
0,01
Марганец
0,02
0,015
0,01
Медь
0,08
0,05
0,03
Хром
25,0
26,0
27,0
Ниобий
0,9
0,8
0,7
Продолжение таблицы
Компоненты
Содержание, мас.% в составах
1
2
3
Алюминий
0,1
0,12
0,15
Магний
0,001
0,002
0,003
Цирконий
2,5
2,3
2,0
Бор
0,2
0,25
0,3
Углерод
1,5
1,25
1,0
Никель
остальное
остальное
остальное
Износ, %
~90
~90
~90
Примечание: за 100% принят износ сплава [1] при давлении до 10 МПа, скорости до 5 м/с, температуре 250°С; контртело - сталь Г65.
3
7
3
23
6
2
2
5
3
2
4
3
4
3
4
3
5
4
5
4
5
4
В составе сплава компоненты проявляют себя следующим образом. Хром изменяет энергию связи атомов в кристаллической решетке. Присутствуя в твердом растворе, молибден повышает энергию активации самодиффузии хрома в сплаве. Кроме образования упрочняющей NiAl фазы, возможно выделение карбидов хрома типа CrC, CrC, Кремний и углерод измельчают зерно. Медь и марганец способствуют дисперсионному твердению сплава, увеличивают сопротивление сплава пластическим деформациям, износу. Возможно образование незначительного количества упрочняющих твердый раствор фаз типа MoFe, NbFe. Бор образует боридные фазы различного состава: CrB, CrB, МоВ, CrB, NiB, MoB, CrB, NiB, замедляет диффузионные процессы по границам зерен. Магний и железо благоприятно влияют на состояние границ зерен, цирконий и ниобий упрочняют их, увеличивая износостойкость сплава.
Сплав подлежит термообработке: закалка с 1190 +10°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе, повторный нагрев под закалку до 1050+10°С, выдержка 4 часа, охлаждение на воздухе, старение при 800+10°С, выдержка 16 часов, охлаждение на воздухе.
Источники информации
1. JP 08-003666, С22С 19/05, 1996.