Инструментальная сталь Советский патент 1983 года по МПК C22C38/28 

Изобретение относится к металлургии конкретно, к изысканию материалов, пре назначенных для изготовления режущих струментов, обрабатьгоающих обычные материалы с высокими скоростями резан Известные стали 6Х4М2ФС, бХбВЗМФС, Х6Ф4М обладают низкой красностойкостью и не могут быть испо зованы в качестве режущего инструмента Cl 3 Наиболее близкой к предлагаемой по технической суищости и достигаемому э фекту является инструментальная сталь 2 , содержащая, вес.%: Углерод0,45-0,69 Хром5,56-6,93 Ванадий2,5-3,45 Молибден0,5-5,4 Титан0,02-0,1 ЖелезоОстальное Известная сталь имеет недостаточну красностойкость, что не позволяет прим нять ее для обрабатывания металлов в тяжелых условиях резания. Кроме того, известная сталь имеет узкий интервал закалочных температур. Цель изобретения - повыщение крас ностойкости при сохранении на уровне ударной вязкости, исходной твердости, износостойкости, а также расширение интервала закалочных температур. Поставленная цель достигается тем, что инструментальная сталь, содержаща углерод, хром, ванадий, титан, молибде железо, дополнительно содержит кремни при следующем соотношении компонентов, вес.%: О,5-1,0 ; Углерод Хром Ванадий 1,4-3,5 Титан 0,12-0,4 0,5-5,0 Молибден 0,3-1,5 Кремний. Железо Остальное при условии, что отношение суммы содержаний 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 f двум эффектам: а) образование собстВП1ШОГО карбида титана, который, задер живая рост зерна, позволяет расщирить интервал закалочных темпе.ратур; б) ле гирование карбида ванадия титаном с образованием сложного карбида ( V , T С, который будучи более дисперсйым . и менее склонным к коагуляции, чем чистый карбид ванадия VC, повьш1ает красностойкость стали. Ограничение по азоту вводится с аелью устранения возможности образования крупных включений карбонитридов (V,Ti) (C,N), которые бупут снижать как исходную твердость, так и красностойкость стали. iVf т i При выполнении соотнощения , . 3-4 основной упрояняющей фазой в с тали будет сложный карбид (V , Ti } С, . 3 I то при отпуске в стали будут образовываться карбиды цементного типа, что приведаг к резкому падению красностойкости. Если же--- 4| ТО В стали будут образовываться крупные карбиды типа М„С, что также снижает красностойкость.. При-выполнении соотношения тГ 8-12 основной упрочняющей фазой в стали остается карбид (V , Т )С,. а более крупные труднорастворимые карбиды Т- С сдерживают рост зерна при V закалке. Если - 8 1, то количество карбидов типа ( V , Ti ) С уменьшится, а карбидов типа TiC увеличится, а это приведет к падению красностойкости ста- , ли. Если же 12, то количество карбидов Ti 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 недостаточно для получения необходимой твердости. При содержании углерода более 1% сталь плохо куется и обрабатьта- ется резанием. Содержание ванадия и титана в сжали определяется соотношением ; : «-4 :«При содержании С, Мо и Si менее, нюкнего предела сталь не будет обладать достаточной закаливаемостью и прокаливаемосгью, Если же содержание этих элеменфов в стали больше верхнего предела, то резко падает ударная вязкость. Стали -выплавляют в 6О кг индукционной йечи с разтгокой в 15 кг чугунные изложницы. После гомогенизирующего отжига при 1200°С в течение 12 ч (охлаждение с печью) слитки проковьюаJOT по нужного размера при 12ООЭЗЬ С. После ковки «cnHi oB на прутки производят смягчающий отжиг при 850Яз 2ч 1(Э1 66 с дальнейшим оклажпением на воэ духе. Химическрй состав исследованных пла вок предлаге емой стали в известной, а также соответствующие вм свойства приР1едены в таблице.

eg со

см со

ю

, 7 10149668

Сопоставление и анализ свойств ста- твердости и износостойкости. Привелей показывает, что предлагаемая сталь.денные выше преимущества позВопяимеет более вьюокую краоностойкость илот использовать предлагаемую сталь

болев широкий интервал закалочных тем-. для резания металлических материаnepaiTyp, чем известная, Ъри одинаковых$ лов при более тяжелык условиях

значениях ударной вязкости, .исходнойобработки.

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.