Быстрорежущая сталь
) Авторы изобретения
-C3fQ, зхии
Е. И. Бельский, В. Ф. Соболев, А. С. Чаус и 1А. П. Дико
-У с ; ...,:РД 110
1 :
4 - ГХ11ЙЧЩщу 1 се "Б ИОТЕйА
Белорусский ордена Трудового Красного 3 политехнический институт (7I ) Заявитель (54) БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к литейным быстрорежушим сталям.
Известна быстрорежущая сталь Р6М5К5 (1) содержащая следующие компоненты, вес.%:
Углерод 0,80 — 0,88
Хром 3,8-4,3
Вольфрам 6,0-7,0
Молибден 4,8-5,8
Ванадий 1,7-2,2
Кремний Я,4
Марганец N,4
Кобальт 4,8-5,3
Никель, «с 0,4
Фосфор <0,030
Сера <О 030
Железо Остальное
Эта сталь не обеспечивает максимальный уровень теплостойкости и износостойкости из-за ее ограниченной легированности некоторыми элементами, так как она, в основном, предназначена для изготовления инструмента из деформированных заготовок.
Цель изобретения — разработка стали для изготовления литого инструмента, обладающей, повышенными показателями твердости, теплостойкости и износостойкости.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марганец, кобальт, никель и железо, дополнительно содер жит бор и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,80-0,88
Хром 3,8 — 4,3
Вольфрам 6,0 — 6,8
15 Молибден 5,0 — 5,6
Ванадий 1,9 — 2,2
Кремний 0,8-1.2
Марганец 0,1-0,4
Кобальт 4,4-5,0
Никель 0,2-0,4
Бор 0,2 — 0,35
Алюминий 0,2-0,4
Железо Остальное
9089
Сталь может содержать примеси, мас.%
Сера 0,001 — 0,02
Фосфор 0,001 — 0,02
Введение бора в сталь приводит к образованию карбидной фазы, дополнительно легированной данным элементом. При этом проио. ходит перераспределение основных легирующих элементов между твердым раствором и карбидной фазой, благоприятно влияющее на твердость, теплостойкость и износостойкость|о стали. Введение алюминия, обладающего высоким сродством к кислороду, способствует протеканию окислительных процессов при трении, что увеличивает износостойкость стали.
Присутствие в повышенных количествах крем- ния, оказывающего влияние, аналогичное кобальту, сиособствует повышению твердости и теплостойкости стали.
Сталь выплавляют в высокотемпературной электрической пещ сопротивления с графитовым нагревателем. Раскисление проводят ферромарганцем, ферросилицием и алюминием.
Легирующие элементы в расчетных количествах вводят в печь перед разливкой в виде
27 4 ферросплавов. Стали заливают в подогретые графитовые кокили. После выбивки отливки подвергают иэотермическому отжигу и затем из них вырезают образцы для исследования свойств.. Данные образцы проходят термообработку по следующему режиму: температура нагрева под закалку 1230 С, охлаждение в соляной ванне при 250 С, температура отпуска 560 С (3 раза по 1 ч). Образцы стали Р6М5К5 проходят аналогичную термообработку.
Результаты исследования термообработанных образцов предлагаемой стали представлены в табл. 1 и 2.
Исследование теплостойкости проводят изме рением твердости HRC после дополнительного нагрева при 620 С в течение 4 ч..Износостой-. кость определяют по изменению массы образцов в результате истирания при скорости скольжения 0,4 м/с и давлении 1500 н/см на пути трения 1000 м, Проведенные исследования показывают, чтс износостойкость, предлагаемой стали в 1,6 раза выше, чем у стали Р6М5К5.
О I
Я» 3 и о о о о Д о о о о о
CV о о ч О О
Я (юю о о о о
С ь о
C) CV фУ) о
Оо а О сд> т а
° Ф о оо о о о о о а оо еч о о о
cn ev o
° ° С 4 СЧ
Cl
СЧ
8 а чъ и о И„е О О О о О
00 (3 с " В"
Q O0 о о о
I ф
00 о
908927 о о сч о о„ о о о. о о
3
Я
4> у Л! а
908927
Таблица 2
Теплостойк ость
HRC, (620 С, 4 ч) Износ, г/см
Твердость
HFC
Ударная вязкость, Дж/м2
62,50
8 ° 10. 0,035
67,0
6. 104
63,50
0,028
66,5
6,5. 104
10.104
62,75
0,031
65,50
61Р
0,050
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Зо 1. ГОСТ 19265 — 73. Сталь Р6М5К5.
Составитель Л. Суяэова
Техред Т.Маточка
Редактор Н. Ковалева
Корректор С. Шекмар
Заказ 764/34
Тираж 657 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марганец, кобальт, никель, и железо, о тличающаяся тем,что,сцелью повышения твердости, износостойкости и теплостойкости, она дополнительно содержит бор и алюминий нри следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,80 — 0,88
Хром 3,8 — 4,3
Вольфрам 6,0-6,8
Молибден
Ванадий
Кремний
Марганец
Кобальт
Никель
Бор
Алюминий
Железо
5,0 — 5,6
1,9-2,2
0,8-1,2
0,1-0,4
4,4 — 5,0
0,2-0,4
0,2 — 0,35
0,2 — 0,4
Остальное
