Литая инструментальная сталь

Литая инструментальная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ав (1!) щ) 4 С 22 С 38/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н kBTOPCklOMV СВИДЮЮ ЬСТВЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3781055/22-02 (22) 14.08.84 (46) 15.03.86. Бюл. В 10 (72) Л.А.Сокирко, В.М.Кондратьев, В.И.Сапон, С.Е.Кондратюка, Г.Г.Луценко, В.Ф.Паляничка, В.М.Чернухов, А.Ф.Москаленко, Б.Ф.Подкер и А.Г.Дзержко (53) 669.14.018.25-194(088.8) (56) Сталь 4Х5МФС. ГОСТ 5950-73.

Сталь 18Х12ВМБФР. ГОСТ 5632-72. (54)(57).ЛИТАЯ ИНСТР МЕНТАЛЬНАЯ

СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, мо-. либден, марганец, кремний, вольфрам, ванадий, ниобий, железо, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения жидкотекучести стали при сохранении разгаростойкости и теплостойкости, она дополнительно содержит никель, азот, медь и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. Ж:

Углерод О, 15-0,22

Хром l1-13

Молибден 0,4-0,6

Марганец 0,4-0,8

Кремний 0,4-1,0

Вольфрам 0,4-0, 7

Ванадий О, 30-0, 58

Ниобий 0,2-0,4

Никель 0,5-1,5

Азот О, 04-0, 12

Медь, О, 5-1, 2

Кальций 0,01-0,05

Железо Остальное

1217918

Изобретение относится к металлургии, в частности к инструментальным сталям для изготовления литого инструмента, работающего в условиях циклических нагрузок.

Цель изобретения — повышение жид" котекучести предлагаемой стали при сохранении разгаростойкости и теплостойкости.

Повышение литейных свойств достигается введением в состав стали меди и кальция. Медь снижает вязкость расплава стали, а кальций способствует очищению стали от неметаллических включений и их глобулизации, а также предохраняет от образования окисных пленок на поверхности расплава при разливке, что приводит к увеличению разгаростойкости.

При высоком содержании хрома (11,0

13,0 ) в литой структуре малоуглеродистой стали (0,15-0,22Х С) образуется избыточный высокотемператур- ный 3 -феррит в количестве более

1 .10Х, что ведет к значительному снижению разгаростойкости сплава. С це.лью устранения возможности образования 3 -феррита в структуре.и по вышения разгаростойкости в сплав вводится никель в количестве 0,51,5 мас. X. При содержании никеля менее 0,5 мас. в литой структуре стали обнаруживается ц -феррит, при содержании свыше 1,5 мас.X

0 -феррит не образуется, но начинает появляться остаточный аустенит, отрицательно влияющий на разгаростойкость, а т4Ф"де снижается теплостойкость сплава. Снижение уровня теплостойкости стали при введении в ее состав никеля, вследствие снижения температуры фс — превt ращения, компенсируется комплексным микролегированием азотом и ванадием.

Азот вводится в сталь для повышения ее теплостойкости за счет образования в структуре сплава высокодисперсных, равномерно распределенных нитридов ванадия. Содержание азота менее 0,04 мас. при высоком содержании хрома в стали (до 13 0 мас. X) недостаточно для образования нитридов. При введении азота свыше 0,12 мас.X в процессе затвердевания сплава происходит выделение его из раствора, что приводит к образованию газовой пористости н литых заготовках.

Увеличение содержания ванадия в стали (0,30-0,58 мас.%) вызвано тем, что часть ванадия расходуется на образование нитридов и при содержании его менее 0,3 мас. нитриды в структуре сплава не образуются. При содержании ванадия свыше

0,58 мас.X происходит снижение твердости и образование феррита в его структуре,. что ведет к снижению раэгаростойкости сплава.

Повышение содержания кремния (до 0,1 мас. ) и марганца (до

0,8 мас.Х) вызвано тем, что при выплавке стали в малопорционных плавильных печах литейных цехов происходит более интенсивное насыщение ее кислородом, что отрицательно сказывается на комплексе эксплуатационных свойств стали. При совместном раскислении кремнием и марганцем образуется легкоплавкий силикат марганца, который легко переходит в шлак, выводя из расплава несвязанный кислород. При содержании кремния и марганца менее

0,4 мас. сталь недостаточно раскислена, что отрицательно сказывается на литейных свойствах стали. При содержании марганца более 0,8 мас.% в структуре стали появляется остаточный аустенит, что приводит к снюкению разгаростойкости.Содержание кремния в стали свыше 1,0 мас. .. приводит к снижению ударной вязкости и, как следствие, к снижению разгаростойкости.

Сталь используется в термообработанном состоянии по следующему о режиму: отжиг при 920-950 С в течение 4-6 ч, охлаждение в печи да 500о

550 С, дальнейшее охлаждение на воздухе; закалка с 1050-1070 С в масло; отпуск при 610-620 С, выдержка

1,5-2 ч, дальнейшее охлаждение на воздухе. Твердость после термической обработки 44-48HRC. Структура стали после полного цикла термической обработки представляет собой троостосорбитную металлическуюоснову скарбидами типа М С и.нитридами ванадия

Химическйй состав предложеннои и известной сталей,ее теплостойкость, разгаростойкость и литейные свойства приведены в таблице (плавка 1— известная сталь, плавки 2 и 6 имеют содержание компонентов, выходящее эа заданные пределы, 3-5— предлагаемая сталь).

l2 ) 79 l8

4l g о и о.

ССЪ

СЧ

ЪО

ССЪ л

3 В а 1 Й К

1. f

В о

В о о

ОЪ иЪ о, СЧ

1О

СЧ

ЪО

ССЪ о

° О

С.Е I e ЬЕ ЬЕ о9 о 9 89 89

3 о

ССЪ о

Ю . о л о

В

D в о

ФГЪ

В ° о о

СЪ Ф.

Ю о с

° ° о

СЧ

В.

61

O о о

ССЪ

ССЪ

СЭ

° Ь

С Ъ . о

СЧ

С Ъ

Ю о о

CV

Ю о

МЪ

Ю о

СЧ

Ф о а . СЪ

Щ

Ф

D о

С Ъ и о

ССЪ

Ф о

ССЪ о ° о О

O о

С<Ъ

ItI

° \ о л

С Ъ

° Ь о

ССЪ

ССЪ

Ю о о

°

D н

CJ о

CJ о е

СЧ

СЧ

Ф о О

Ю о

СЧ с Ф о о

D

СЧ

° ь ь о.

Э о

СЧ

Ф о л

В о

СЪ

СЧ

О

)ф

)о

С Ъ

В о е

В о

СЧ

СЧ

В о

СЪ

В о а

) 63

ОНООСС

Я е оп

v o о о

A о.Й.Ю о о

ОСЪ о

Ю о

2 о о л

В о

89 о л

В о

СО л

° 1 о

1217918

Составитель В.Брострем

Техред О.Ващишина

Корректор В.Бутяга

Редактор М.Товтин

Ф

Заказ 1085/33 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул. Проектная, 4

Предложенная сталь имеет на 5060Х более высокую жидкотекучесть

nо сравнению с известной сталью при сохранении разгаростойкости а теплостойкости на прежнем уровне. ; Зкономический эффект достигается sa счет повышения стойкости инструмента.