Инструментальная сталь

Инструментальная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, ванадий, титан, молибден, железо, о т л, и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения красно стойкости при сохранении уровня ударной . вязкости, она дополнительно содержит кремний при следующем соотношении компонентов , вес.%: УглеродО,5-1,0; Хром4-9Ванадий1 ,4-3,5 : ТитанО, 12-О,4 Молибден .0,5-5,0 КремнийО,3-1,5 : Железо Остальное ;при условии, что отношение суммы срдёр жшшй ванадия и титана к содержанию уг перода равно 3,-4, а отношение содержания ванадияК содержаникэ титана равно 8-12.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ООЦЮПФ! Н

РЕСПУБЛИК

09) (П ) ЗСЮ 22 С 38/28.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУААРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3289592/22-02 (22) 21.05.81 (46) 30.04.83. Бюл. %.16.

:(72) К. А. Ланская, А. Г. Рахштадт, :Н. М. Сулейманов, Л. А. Роич, :Ю. И. Матросов, Э. H. Горчакова, "В. Н. Филимонов, Г. В. Ведяскина, :А. Г. Хахалев, В. М. Доронин, В. Н. Жучин и М. М. Клюев (71) Центральный ордена Трудового

; Красного Знамени- научно-исследователь-. !

;ский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (53) 669.14,018, 252.2-194(088.8)

- (56) 1, Геллер Ю. А. Инструментальные стали М., Металлургия", 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2832255, кл. С 22 С 38/28

18.07. 79.

\ (54) (57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ содержащая углерод, хроы, ванадий, титан, молибден, железо, о т л и ч а ю ш а я.с я тем, что, с целью повышения красностойкости при сохранении уровня ударной вязкости, она дополнительно содержит кремний при следующем соотношении ком-. понентов, вес.%:

Углерод 0,5-1,0

Хром 4-9

Ванадий 1,4-3,5

Титан О, 12-0,4

Молибден . 0,5-5,0

Кремний 0,3-1, 5

Железо Остальное

,при условии, что отношение суммы содер- I жаний ванадия и титана к содрржанию уг ерода равно 3;-4, а отношение содержа-! . ния ванадия к содержанию титана равно

8-12.

1014966

30

Изобретение относится к металлургии, конкретно, к изысканию материалов, пред- назначенных для изготовления режущих ин-. струментов, обрабатывающих обычные материалы с высокими скоростями резания, 5

Известные стали 6Х4М2ФС, 6Х6ВЗМФС, Х6Ф4М обладают низкой красностойкостью и не могут быть использованы в качестве режущего инструмента 11.

Наиболее близкой к предлагаемой по . технической сущности и достигаемому эф фекту является инструментальная сталь (2 ), содержащая, вес.%:

Углерод 0,45-0,69 15

Хром 5,56-6,93

Ванадий 2,5-3,45

Молибден 0,5-5,4

: Титан 0,02-0, 1

Железо Остальное

Известная сталь имеет недостаточнук, красностойкость, что не позволяет применять ее для обрабатывания металлов в тяжелых условиях резания. Кроме того, известная сталь имеет узкий интервал закалочных температур.

Бель изобретения - повышение крас. ностойкости при сохранении на уровне ударной вязкости, исходной твердости, износостойкости, а также расширение интервала закалочных температур.

Поставленная цель достигается тем, что инструментальная сталь, содержащая углерод, хром, ванадий, титан, молибден, железо, дополнительно содержит кремний 35 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,5-1,0

Хром 4-9

Ванадий 1)4-3,5 40

Титан О, 12-0,4

Молибден О, 5-5,0

Кремний. 0,3-1,5

Железо Остальное при условии, что отношение суммы со- 45 держаний ванадия и титана к содержанию углерода равно 3-4, а отношение содержания ванадия к содержанию титана равно 8-12.

Содержание азота в стали не должно . быть более 0,04 вес.%.

Введение в сталь титана приводит Ф двум эффектам: а) образование собственного карбида титана, который, задерживая рост дерна, позволяет расширить интервал закалочных температур; б) легирование карбида ванадия титаном с образованием сложного карбида (Ч, Т1и

С, который будучи более дисперсным .,и менее склонным к коагуляции, чем чистый карбид ванадия ЧС; повышает красностойкость стали. Ограничение по азоту вводится с нелью устранения возможности образования крупных включений карбонитридов (Ч, Ti ) (С, Й ), которые будут снижать как исходную твердость, так и красностойкость стали.

l VtT)

При выполнении соотношения

С

3-4 основной упрояняющей фазой в стали будет сложный карбид (Ч, Ti ) С. вопи — < 3 > то при отпуоке в отеЧ+Ti

С

I ли будут образовываться карбиды цементного типе, что приведет к резкому падеЧ+ Т1 нию красностойкости. Если же >, то в стали будут образовываться крупные карбиды типа.М С, что также снижает красностойкость.

При выполнении соотношения,Т1

= 8-12 основной упрочняющей фазой в . стали остается карбид (Ч, TT )С, а более крупные труднорастворимые карбиды TT С сдерживают рост зерна при закалке. Если - „. (8,, то количество

-, Т1 карбидов типа (Ч, (1 ) С уменьшится, а карбидов типа Т1 С увеличится, а это приведет к падению красностойко ти ста«

Ч ли. Если же . 12, то количество

Т1 карбидов Т1 С будет недостаточным для сдерживания роста зерна, а это резко сузит интервал закалочных температур.

При содержании углерода менее 0,5% количество карбидной фазы в стали не- достаточно для получения необходимой твердости. При содержании углерода бо лее 1% сталь плохо куется и обрабатыва ется резанием.

Содержание ванадия и титана в скали определяется соотношением т +т,р II +=a-тг .

Ti

При содержании С, Мо и 51 менее. нижнего предела сталь не будет обладать достаточной закаливаемостью и прокаливаемостью, Если же содержание этих элеменФрв в стали больше верхнего предела, то резко падает ударная вязкость.

Стали выплавляют в 60 кг индукционной печи с разливкой в 15 кг чугунные изложницы. После гомогенизирующего отжига при 1200 С в течение 12 ч (охлаж3 f014966 4 пение с печью) с литки проковыва- с дальнейшим охлаждением на ваэ,,ют по нужного . размера при 1200- пуке, 950оС ХимическИй состав исследованных пла. вок предлага,емой стали и известной, а

После ковки слитков. на прутки произ- . также соответствуюшие им свойства прийодят смягчаюший отжиг при 850 С 2 ч велены в таблице.

f014966 . о о

1 и о о о о о со а о

»О --О, «О

Ч Я

Ч о

Я Я о о

o" о" о" o" Ф

„М Я,Ol

Ф «О » г»

СО СЯ ф

Ь»

СО о

„ «0 о"

Ф» о"

СЧ о о" о

t о"

СО о о

Ф о о о

Ф» о"

nl с4 о"

СЯ

1» о"

tQ о"

lQ о"

Щ о" о

«О о

Я 1»

tQ СМ а «С} о о

0) o„ Р

e nl 0) с «0 Ф

c" о" о о о

Ф„«0 о" о" о о

Я о" о

К}

Я

1 о

О

О3 о. о

Ol о т-» ф и о

l о о о © р» с4

СЧ,» 1»

I о о о

О3

Ф» с} о

СО t

7 1 014966 6

Сопоставлении и анализ свойств ста« . тверцости и износостойкости. Привелей показывает, что предлагаемая сталь, ценные выше преимущества, позволяимеет более высокую краоностойкость и ..от использовать прецлагаемую сталь более широкий интервал закалочных тем- . цля резания - металлических материаФ ператур, чем известная, Ври одинаковых - y лов при более тяжелых условйях значениях ударной вязкости, .исходной обработки.

Саставитель Л. Суяэова.

Редактор П. Макаревич Техред И.Гайду Корректор В Бутяга

Заказ 3141/25 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент -, г, Ужгород, ул. Проектная, 4