сплав для изготовления штампового инструмента

Формула изобретения

Сплав для изготовления штампового инструмента, содержащий молибден, кремний, железо, марганец, медь, хром, ниобий, алюминий, магний, цирконий, бор, углерод и никель, отличающийся тем, что 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.

Описание изобретения к патенту

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.

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 Ni₃Al фазы, возможно выделение карбидов хрома типа Cr₇C ₃, Cr₂₃C₆, 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 MoFe₂, NbFe₂. Бор образует боридные фазы различного состава: Cr₅ B₃, Cr₂B, Мо₄В₃, Cr₄B₃, Ni₄B₃, Mo ₅B₄, Cr₅B₄, Ni₅ B₄, 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.