сплав для изготовления штампового инструмента

Формула изобретения

Сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, титан, цирконий, бор, углерод, никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам и платину при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 8,0-9,0, кремний 0,2-0,3, железо 0,5-1,0, марганец 2,0-2,5, медь 1,0-2,0, хром 25,0-27,0, ниобий 1,4-2,0, алюминий 1,0-1,4, магний 0,01-0,02, титан 0,03-0,04, цирконий 0,03-0,04, бор 0,4-0,5, углерод 0,8-1,2, вольфрам 0,5-0,6, платина 0,005-0,007, никель - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сплавов, используемых для изготовления штампового инструмента для пластмасс.

Известен сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий, мас.%: молибден 40,0-50,0; кремний 0,3-0,5; железо 5,0-10,0; марганец 5,0-10,0; медь 1,0-2,0; хром 5,0-10,0; ниобий 1,0-2,0; алюминий 0,1-0,2; магний 0,01-0,02; титан 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; бор 0,3-0,5; углерод 1,8-2,2; никель - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение износостойкости сплава.

Технический результат достигается тем, что сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, титан, цирконий, бор, углерод, никель, дополнительно содержит вольфрам и платину при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 8,0-9,0; кремний 0,2-0,3; железо 0,5-1,0; марганец 2,0-2,5; медь 1,0-2,0; хром 25,0-27,0; ниобий 1,4-2,0; алюминий 1,0-1,4; магний 0,01-0,02; титан 0,03-0,04; цирконий 0,03-0,04; бор 0,4-0,5; углерод 0,8-1,2; вольфрам 0,5-0,6; платина 0,005-0,007; никель - остальное.

В таблице приведены составы сплава для изготовления штампового инструмента.

Таблица
Компоненты	Содержание, мас.% в составах
1	2	3
Молибден	8,0	8,5	9,0
Кремний	0,3	0,25	0,2
Железо	0,5	0,7	1,0
Марганец	2,0	2,25	2,5
Медь	2,0	1,5	1,0
Хром	25,0	26,0	27,0

Продолжение телицы
Компоненты	Содержание, мас.% в составах
1	2	3
Ниобий	1,4	1,7	2,0
Алюминий	1,0	1,2	1,4
Магний	0,02	0,015	0,01
Титан	0,03	0,035	0,04
Цирконий	0,03	0,035	0,04
Бор	0,4	0,45	0,5
Углерод	1,2	1,0	0,8
Вольфрам	0,5	0,55	0,6
Платина	0,007	0,006	0,005
Никель	остальное	остальное	остальное
Износ, %	~85	~85	~85
Примечание: за 100% принят износ сплава [1] при давлении до 10 МПа, скорости до 5 м/с, температуре 250°С; контртело сталь Г65.

В составе сплава компоненты проявляют себя следующим образом. Железо упрочняет твердый раствор за счет образования фаз типа ТiFе₂ , MoFe₂, NbFe₂. Хром изменяет энергию связи атомов в кристаллической решетке. Присутствуя в твердом растворе, молибден повышает энергию активации самодиффузии хрома в сплаве. Вольфрам распределяется по осям дендритов, тогда как молибден и ниобий имеют тенденцию к распределению по границам зерен. Кроме образования упрочняющей Ni₃Аl фазы, возможно выделение карбидов хрома типа Сr₇С₃, Сr₂₃ С₆, в незначительном количестве карбидов титана типа TiC. Введение титана при добавке алюминия увеличивает сопротивление сплава пластической деформации. Кремний, углерод и платина измельчают зерно. Медь и марганец способствуют дисперсионному твердению сплава, увеличивают сопротивление сплава пластическим деформациям. Бор образует боридные фазы различного состава: Cr₅ B₃, Cr₂B, Мо₄В₃, Сr₄В₃, Ni₄В₃,

Мо₅В₄, Cr₅B₄ , Ni₅B₄ замедляет диффузионные процессы по границам зерен. Магний благоприятно влияет на состояние границ зерен, цирконий упрочняет их.

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. RU 231147301, 2007.