Инструментальная сталь

 

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, молибден, хром, ванадий, кальций, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности , пластичности, выхода годного металла, стойкости против.окисления, она дополнительно содержит азот, редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мае.%; Углерод 0,7-1,4 Кремний . 0,5-1,5 0,7-1,5 Марганец 5,55-8,0 Молибден 3,0-5,5 Хром 1,4-3,0 Ванадий 0,005-0,1 Кальций 0,04-0,1 Азот Редкоземельные 0,01-0,25 металлы Остальное Железо СО

(19) (l1) СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5)) С 22 С 38/24. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

0,01-0,25

Остальное (21) 3582318/22-02 (22) 20.04.83 (46) 23.06.84. Бюл. М 23 (72) Л.С. Кремнев, Ю.Е. Седов, Л.М. Колобекова, Т.Г. Сагадеева, T.Н. Штерн, В.Я. ГанЧо и N.C.×åêàëêèí (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени станкоинструментальный институт (53) 669 . 14 .018 . 252 . 3-194 (088 .8) (56) 1. ГОСТ 19265-73, сталь Р6М5.

2. Авторское свидетельство СССР

9 810847, кл. С 22 С 38!24, 1981. (54) (57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАН СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, молибден, хром, ванадий, кальций, железо, .отличающаяся тем, что, с целью повыпения прочности, пластичности, выхода годного металла, стойкости против. окисления, она дополнительно содержит азот, редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас.В:

Углерод 0,7-1 4

Кремний 0,5-1,5

Марганец 0,7-1,5

Молибден 5,55-8,0

Хром 3,0-5,5

Ванадий 1,4-3,0

Кальций 0,005-0,1

Азот 0;04-0,1

Редкоземельные металлы

Железо

1098972

Изобретение относится к металлур гии сталей,. а именно теплостойких сталей, используемых для изготовления режущих инструментов.

Известна инструментальная сталь

РбМ5 (1) .

Недостатком этой стали является .значительное содержание в ее составе дефицитного вольфрама.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является инструментальная сталь следующего состава, мас.%:

Углерод 0,7-1,4

Молибден 3,5-7,0

Хром, 3,0-5, 5

Ванадий 0,9-3,0

Кальций 0,005-0,1

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси кремния до 0,4 мас.Ъ и марганца до 0,4 мас.% (2) .

Однако для известной стали харак. терен узкий интервал температур

1100-950 С пластической деформации.

В структуре стали образуется метастабильная эвтектика на основе карбида М С. Морфология этой эвтектики такова, что она не устраняется во время нагрева для пластической деформации. В связи с этим пластическая деформация стали затруднена.

Выход годного металла недостаточно высок.

Кроме того, прочность стали для целого ряда назначений оказывается недостаточной, из-за чего инструменты преждевременно выходят из .строя.

Известная сталь склонна к окис1лению при нагреве под ковку и при ,отжиге, что приводит к большим потерям от образования окалины.

Целью изобретения является повышение прочности, пластичности, выхода годного металла, стойкости против окисления стали., (ля достижения указанной цели инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, молибден, хром, ванадий, кальций, желе,зо, содержит азот, редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Углерод О, 7-1, 4

Кремний 0,5-1,5

Марганец 0,7-1,5

Молибден 5,55-8,0

Хром 3,0-5,5

Ванадий 1,4-3,0

Кальций 0,005-0, 1

Азот 0,04-0,1

Редкоземельные металлы 0,01-0,25

Железо Остальное

Стали выплавляют в открытой индукционной печи. Химический состав и свойства полученных сталей после закалки при 1120-1210 С и отпуска при 550-570ОC приведены в табл.1 и 2, Технологические свойства сталей в табл. 3.

Таким образом, предлагаемая сталь превосходит известную по прочности при одинаковой твердости и теплостойкости, имеет более широкий интервал температур пластической деформации и закалочных температур, характеризуется более высоким выходом годного металла и большей (в 3 раза) стойкостью против окисления при нагреве.

Технологические свойства предлагаемой стали существенно выше, чем известной. Так интервал температур пластической деформации составляет

270 С для предлагаемой стали И лишь о

150 С для известной. Выход годного металла на 15% больше у предлагаемой стали. Предлагаемая сталь характеризуется больше широким интервалом закалочных температур и более высоКой устойчивостью (в 3 раза) против окис ления.

Совместное легирование стали кремнием, азотом и марганцем приводит к изменению морфологии эвтектики. Такая эвтектика полностью устраняется при нагреве под пластическую деформацию и при отжиге. Это приводит к увеличению выхода годного, а так же прочности и стойкости, так как известно, что именно сохранение в структуре стали крупных эвтектических карбидов -резко снижает прочность и, следовательно, стойкость инструментов.

Введение в состав стали редкоземельных металлов споообствует повышению стойкости против окисления.

Экономический эффект от применения новой стали определяется повышением стойкости режущих инструментов на 20-30о благодаря большей проч ности стали, увеличением выхода годного металла при пластической деформации и уменьшением потерь от окисления при нагреве.

Экономия от повышения стойкости инструментов составляет 700 руб. на тонну металла. Экономия от увеличения выхода годного металла и снижение потерь от окисления составляет 200 руб. на тонну металла.

Таким образом, от применения предлагаемой стали даже в количестве

1000 т в год годовой экономический эффект составляет 900 тыс. руб.

Технология выплавки предлагаемой стали такая же, как известной.

Высокий комплекс основных и технологических свойств предлагаемой стали дает возможность применять ее для крупных металлоемких инструмен1098972 работке как мягких отожженных, таки термоулучшенных материалов, для режущих инструментов, подвергаемых всем видам поверхностного упрочнения. тов, для инструментов с тонкой режущей кромкой, работающих при больших динамических нагрузках, для штампов холодного деформирования, насекательных инструментов при обТаблица1

Содержание компонентов, мас.%

Сталь

Si N

Са

Мп

1 0,7 5,55 3,0 1,4 0,5 0,04 0,7 0,005 0,01

2 1,4 8,0 5,5 3,0

0,25

0,1 1.5 0,1

1,5

0,96 0,07 0,8 0,01

3 1,15 5,6 4,5 1,9

0,08

0,7-1,4 3,5-7,0 3,0-5,5 0,9-3,0 0,0050,1

Таблица

Сталь

Твердость

8RC

Теплостойкость после

4 ч отпуска при 620 С

8RC

65,0-65,5

480-490

7,5-8,0

60-61

470-480

66, 5-67,0

61-61, 5

6,5-7,0

4,8-7,5

380-430

7,0-7,5

470-480

64,0-67,0

66,0-66,5

Прочность иьин кгс/мм

Вязкость а, кгс м/см

Редкоземельные металлы

58-61, 5

61-61, 5

1098972

Таблица 3

Интервал эакалечных температур, о<

Коэффициент окисления, мг/см.ч

Сталь

2,54

1150-880

1120-1210 (90 С) 28

85

2,70

1120-1210 (90 C) .

1150-880

2,98

1120-1210 (90 С) 85

1150-880! . Иэвестная 1100-950

1120-1190 (70 С) 9,71

20-25

Составитель В. Брострем

Редактор Н.,Цжуган Техреду.Гергель Корректор В,. Бутяга. Закаэ 4323/22 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Интервал температуp нлйстичефкюй деформа С

Выход годного метаиййр

Пластичность при кручении

Инструментальная сталь Инструментальная сталь Инструментальная сталь Инструментальная сталь 

 

Похожие патенты:

Сталь // 1079690
Сталь // 1072515

Сталь // 1044658

Сталь // 1027271
Сталь // 1023839

Изобретение относится к металлургии, в частности к инструментальному сплаву для изготовления литого режущего инструмента

Сталь // 2109838
Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям, работающим в условиях моющих и стериализующих сред

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей подшипников, которые работают при воздействии агрессивных сред

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении деталей подшипников качения, работающих в условиях контактных нагрузок и повышенных температур
Изобретение относится к изготовлению деталей из пластмассы с использованием формы, внутренняя поверхность которой полностью или частично выполнена из стали

Изобретение относится к конструкционным легированным сталям для изготовления деталей машин и механизмов и может быть использовано в машиностроении транспортном, автотракторном, дорожных машин и других его областях, а также в оборонной технике для изготовления боеприпасов

Сталь // 2224042
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изысканию высокопрочных сталей для болтов крепления рельсов

Сталь // 2232201
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изысканию состава стали, используемой при изготовлении ножей, предназначенных для резки металлолома
Изобретение относится к сварке и касается состава сварочной проволоки для сварки и наплавки изделий из высокоуглеродистых сталей, работающих при больших знакопеременных нагрузках, и может быть использовано, преимущественно, при восстановлении узлов и деталей железнодорожного подвижного состава

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству стали для железнодорожных рельсов
Наверх