Инструментальная мартенситностареющая сталь
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
