Быстрорежущая сталь

 

И.Х, Кутуев, С.И. Тишаев, И.Ф. Сойников, Б.Э. Натапов, А,И. Ляпунов, И.H. Фадюшина, В.С, Воронкин, М.И, Клюев, И.Н. Иелькумов и Ю.В. Виноградов (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (7 l ) Заявитель (54) БЫСТРОРЕЖУЦАЯ СТАЛЪ

Изобретение относится к области черной металлургии, конкретно, к быстрорежущим сталям, предназначенным для изготовления всех видов режущего инструмента нормальной производительности, 5 используемого в инструментальной, машиностроительной, деревообделочной и других отраслях промышленности.

Для укаэанных целей используется стандартная сталь марки Р6И5, содержащая, вес.ь:

Углерод 0,80-0,88

Хром 3,8-4,4

Вольфрам 5,5-6,5

Иолибден 5,0-5,5

f5

Ванадий 1,7-2, 1

Железо Остальное (11 .

Недостатком этой стали является наличие в ее составе больших количеств дефицитного вольфрама и молибдена що при сравнительно невысоких свойствах.

Так при оптимальных режимах термической обработки сталь имеет твердость после закалки и отпуска НРС64, 2 красностойкость (после отпуска при

620 С 4 часа) НРС58. Кроме того, она чувствительна к обезуглероживанию.

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к предлагаемой стали является быстрорежущая сталь, содержащая, вес.4:

Углерод 1,04-1,2

Хром 3,8-4,4

Вольфрам 2 5-3

Молибден 2)5-3

Ванадий 2,2-2,6

Ниобий 0,3 1,5

Железо Остальное P2).

Основными недостатками прототипа являются недостаточно высокие вторичная твердость, красностойкость, прочность при изгибе и, как следствие, недостаточно высокая стойкость режущего инструмента.

Целью изобретения является повышение вторичной твердости, красностойкости и прочности стали.

Плавка, Содержание элементов, вес.3

С Cr W Ио V Nb N Ti

1,10 3 8 2,5 2,5 1,7. 0)90 0,050 0,10

1 ° 19 4,1 3,0 3,0 1,9 1,20 0,085 0,25

1,28 4,4 3,5 3,5 2,1 1,50 0,12 0,40

Табли ца.2

Красностойкость

НкС 630

Прочность при изгибе,кгс/

/мм

1220

560

65-66

400

58-59

1200

560

60

350

1180

560

59-60 300

Известная сталь 11.80

540

58,5

240

3 100

Поставленная цель достигается тем, что быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий и железо, дополнительно содержит титан и азот при следующем соотношении компонентов, вес.".. :

Углерод 1,10-1,28

Хром 3,8-4,4

Вольфрам 2 5-3,5

Молибден 2,5-3,5

)О

Ванадий 1 7-2,1

Ниобий 0)9 1 5

Азот 0,05-0,12

Титан 0,10-0,40

Железо Остальное

Опытные партии предлагаемой стали были выплавлены в открытой индукционной печи, разлиты в слитки массой 50 кг и прокованы на квадратные прутки сечением 35 х 35 мм (степень укова 12). Температура начала ковки

1135 С, конца ковки - 9000C.

Химический состав исследованных плавок приведен в табл. 1.

Термообработка образцов, изготовленных из отожженных штанг, проводилась по режимам: закалки от 11801220 С, отпуск при 560 С 3 раза по

1 ч каждый, Основные свойства исследованных плавок приведены в табл. 2.

2397 4

Из заготовок опытной стали предлагаемого состава были изготовлены резцовые пластины. Испытания проводили при фрезеровании однозубой торцовой фрезой, без охлаждения.

Геометрия резцовой п,пастины: передний угол 10

О задний угол 8 главный гол в плане Ц 45 радиус при вершине " 0,2 мм

Обрабатываемый мате- сталь риал 12Х18Н10Т

Оборудование: вертикально-фрезерный станок модели 6А12П.

Режим фрезерования: скорость резания, 32,7 и/мин подача на зуб, 5 0,20 мм/зуб глубина резания,с 0,5 мм

Критерий износа по задней поверхности Ь вЂ” 0,5 мм

Средние значения стойкости из четырех испытаний каждой плавки приведены в табл. 3.

Стойкость инструмента из предлагаемой стали при фрезеровании стали

12Х18Н10Т на 353 выше стойкости инструмента из известной стали прототипа) и на 503 выше стойкости инструмента из стали Р6И5.

Экономический эффект в результате экономии вольфрама и молибдена составляет 183 руб. на 1 т. стали.

Табли ца 1

1002397

Таблица 3

Результаты стойкостных испытаний инструмента из опытной стали (плавка >." 2), прототипа (плавка

M 4) и стали Р6М5 обычного производства

Стойкость, мин

Номер плавки марка стали

37,7

4 (прототип) 27,9

Р6М5

25,0

Формула изобретения

Составитель Л. Суязова

Редактор Н. Коляда Техред А. Бабинец Ко екто Г. 0rap

РР Р

Заказ 1732/11 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)03 Москва, Ж-Д Раушская наб. g. 4Д

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий и железо, о т л и ч а25 ю щ а я с я тем, что, с целью повышения вторичной твердости, красностойкости и прочности, она дополнительно содержит азот и титан при следующем соотношении компонентов, вес.Й:

Углерод 1, 10-1, 28

Хром 3,8-4,4

Вольфрам 2,5-3,5

Молибден 2,5-3,5

Ванадий 1 7-2,1

Ниобий 0,9 1,5

Азот 0,05-0,12

Титан 0,10-0,40

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

1. ГОСТ 19265-73, Сталь Р6М5.

2. Авторское свидетельство СССР и 441348, кл. С 22 С 38!26, 1975.