Инструментальная мартенситностареющая сталь

Инструментальная мартенситностареющая сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30,0179 (21) 2718610/22-02 с присоединением заявки Но (23) Приоритет.

Опубликовано 151080 Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 1510ÄÎ (51)М. Кл 3

С 22 С 38/14

Государственный комитет

С СС Р ио делам изобретений и открытий (53) УДК 669.14 018. .25-194(088.8) Л.С.Кремнев, В.A.Брострем, Б.Л.Александрович, Ю.E.Ñåäîâ, Т.Г.Сагадеева, Ю.П.Юдковский, В.Н.Жучин, В.Я.Ганчо и П.П.Середин-Саботий;.

i".

Московский станкоинструментальный институт (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ

0,01-0,03

14,5-18,5

12,5-14,5

7,0-8,5

0,7-1,5

Изобретение относится к области металлургии сталей, в частности к теплостойким сталям,. используемым для. изготовления режущих инструментов.

Известна сталь Р18, содержащая, 5 вес.Ъ:

Углерод 0,7-0,8

Вольфрам 17,0-18,5

Хром 3,8-4,4

Ванадий 1,0-1,4

Молибден До 1,0

Кремний До 0,5

Марганец До 0,4

Железо Остальное (1).

Недостатки данной стали следующие: низкая твердость (НРС 63-64); низкая теплостойкость (620 С); снижение твердости до HQC 60 при шлифова- нии и заточке спиральных сверл диаметр) ром мене 4 мм вследствие коагуляции (укрупнения) карбидов; склонность к деформации при закалке; образование крупных карбидов при производстве холоднотянутой серебрянки и снижение 25 иэ-эа этого теплостойкости до 605610о С.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эФфекту является инструменталь- 30 ная мартенситно-стареющая сталь, содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,01-0,03

Молибден 17-19

Никель 7-9

Кобальт 13-14

Титан 0,8-1,5

Железо Остальное (2).

Эта сталь имеет следующие свойства: твердость в отпущенном состоя-нии HRC 68, после выдержки в течение 4 ч при 600 С твердость HRC

64,5; при 625 С HRC 62,5; при 650 С

HQC 60.

Недостаток указанной стали— низкая теплостойкость (650оC). Кроме того, сталь имеет низкую пластичность при комнатной температуре (20 С).

Целью изобретения является повышение теплостойкости и пластичности.

Для достижения цели предлагаемая сталь дополнительно содержит церий и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод

Молибден

Кобальт

Никель

Титан

Стали выплавлялись в открытой t0 индукционной печи. Стали HcrIHTblBclJIHcE после закалки с температур 11201220 C и однократного двухчастового о отпуска 520-540 C.

Предлагаемая сталь технологически более эффективна при термической об,работке инструментов, так как интервал закалочных температур составляет до 100 С (1120-1220 С) и значительно шире, чем у известной стали (11001150 С),Это достигается тем, что 20 сталь описываемого состава относится к сталям с интерметаллидным упрочнением за счет выделения дисперсных кристаллов й13Т1, Nitro и т.rr., а не к сталям карбидного класса. Кроме того, церкй в стали дополнительно повышает ее способность сопротивляться окислению при нагреве под горячую пластическую деформацию. Структура этой стали характеризуется значительно более равномерным распределением интерметаллидов и, как следствие, наименьшей склонностью к разнозер- . нистости и перегреву.

Таблица 1

Содержание компонентов, вес.Ъ

Сталь

Р угле- молиб- кобальт никель титан вана- церий железо род ден дий

7,0 0,7 0,1 0,05 Остальное

1 0,01 14,5 12,5

1,5 0,4 0,15 То же

1,1 0,3 0,07

1,3 0,2 0 09

2 0,03 18,5 14,5

3 0,02 16,5 13,1

4 0,03 16,8 12,9

5, 0,03 18,9 13,9

8,5

7,8

8,2

1,5

8,9

Ванадий 0,1-0,4

Церий 0,05"0,15

Железо Остальное

Были выплавлены стали, химический состав которых приведен s табл. 1 (9 1-4 — ; Р 5— известная сталь).

Результаты испытаний механических свойств сталей приведены в табл. 2.

Технология выплавки предлагаемой стали не меняется по сравнению с используемой для известной стали. Высокий комплекс механических свойств стали дает возможность применять ее для мелкоразмерного концевого режущего инструмента (сверл, метчиков, KoHI„ евых фрез, зенкеров, раэверток и т.п.), работающего в сложных условиях резания при обработке труднообрабатываемых материалов, а также конструкционных сталей и крупноразмерных сборных инструментов того же назначения.

Экономический эффект от применения описываемой стали будет определяться ее более низкой стоимостью, так как в виду ее более высокой технологической пластичности выход годного металла после выплавки, горячей и холодной пластической деформации по сравнению с известной сталью выше. Стоимость 1 т стали, изготовленной в виде холоднотянутой серебрянки ф 6 мм, 7200 р.; стоимость 1 т известной стали, изготовленной в виде холоднотянутой серебрянки ф 6 мм, 12300 р.

Таким образом, применение предлагаемой стали взамен известной позволит получить экономию 5100 р. на 1 т холоднотянутой серебрянки Ф 6 мм.

При применении этой стали в количестве 100 т в год годовой экономический эффект только от снижения стоимости 510 р. по сравнению с известной сталью.

771178

Таблица 2

Механические свойства после закалки и отпуска

Технологическая пластичность при

20 С в состоянии закалки

Сталь, М теплостойкость ."(НБ(С 58} при

4-часовой выдерж. ке при температуре, С прочность, ударная вяз и z KOCTb кгсм/см твердость

ИКС относи тельное сужение

Ъ относительное удлинение, Ъ

12-13 15-17 66,5-67,5 260-300

660

665

250-290

250-290

12-13 15-17

67-68

11-12 14-15 66,5-67,5

665

660

11-12 14-16

250-290

67-68

4-6

67-68 220-240 22,2-2,8

650

8-9

Формула изобретения

Кобальт

Никель

Титан

Ванадий

Церий

Железо

30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 19265-73.

2. Авторское свидетельство СССР

З5 . Р 538054, кл. С 22 С 38/14, 1977.

Составитель Л.Суязова

Редактор Н.Корченко Техред Н. Ковалева Корректор М Пожо

Заказ 6631/37 Тираж 694 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

Инструментальная мартенситностареющая сталь, содержащая углерод, молибден, кобальт, никель, титан и железо, о т л и ч а ю щ е я с я тем, что, с целью повышения теплостойкости и пластичности, она дополнительно содержит церий и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,01-0,03

Молибден 14,5-18, 5

2,8-3,1

2,9-3,2

3,0-3,3

2,9-3,2

12,5-14,5

7,0-8,5

0,7-1,5 .

0,10,4

0,05-0,15

Остальное