Инструментальная сталь
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
