Быстрорежущая сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/54 

Изобретение относится к металлу гии, в частности к сталям, предназ наченным для изготовления литых ре жущих инструментов. Известны быстрорежущие стали Р12, Р6МЗ, которые в литом состоянии обладают относительно невысоки свойствами, lj . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае мому эффекту является быстрорежуща сталь Р6М5 12 состава, мас.%: Углерод0,8-0,88 Хром3,8-4,4 Вольфрам5,,5 Молибден5,0-5,5 Ванадий1,7-2,1 ЖелезоОстальное В качестве примесей сталь содер жит, мас.%: кремний до 0,4; марганец до 0,6; никель до 0,4; сера до 0,03; фосфор до 0,03;. алюминий до Недостатками известной стали яв ются относительно низкие теплостой и механические свойства в литом состоянии. Цель изобретения - повышение теплостойкости, -износостойкости и ударной вязкости быстрорежущей ста ли. Поставленная, цель достигается тем, что быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марган никель, алюминий, железо, дополнительно содержит бор, титан, ниобий и редкоземельные металлы (РЗМ) при следующем соотношении компонентов мас.%: Углерод0,80-0,96 Хром3,4-4,4 Вольфрам5,2-5,8 Молибден5,0-5,6 Ванадий1,В-2,1 Кремний0,5-0,8 Марганец0,2-0,4 Никель0,2-0,4 Алюминий0,05-0,1 Бор0,1-0,18 Титан0,05-0,1 Ниобий0,05-0,15 РЗМ0,01-0,05 ЖелезоОстальное В качестве примесей сталь содержит, мас.%: фосфор 0,01-0,02; сера 0,01-0,03. Введение в сталь бора сопровождается образованием карбоборидной фазы M2(C,B)g высокой твердости, способствующей повышению износостойкости предлагаемой стали. Этому способствует и образование высокопрочных специальных карбидов титана и ниобия, а также мелкодисперсных нитридов алюминия. Модифицирующий эффект указанных элементов наряду с РЗМ проявляется в размельчении зерен твердого раствора, по границам которого образуется сетка эвтектических карбидов, имеющих тонкое строение. Как следствие, повышается ударная вязкость. Благоприятное влияние на ударную вязкость стали оказывает рафинирование стали. В результате введения в сталь титана, ниобия, РЗМ и алюминия уменьшается количество неметаллических вхлючений и их размеры, они пpиof.peтaют глобулярную форму. Выделечие мелкодисперсных карбрборидных фаз и специальных карбидов титана и ниобия в процессе отпуска улучшает теплостойкость стали. Стали выплавляются в высокотемпературной электрической печи сопротивления с графитовым нагревателем. Раскисление проводят ферромарганцем, ферросилицием и алюминием. Микрологирующие элементы в расчетных количествах вводятся в печь ггеред разливкой в виде ферросплавов. Сталь заливают в подогретые графитовыо кокили. После выбивки отлинки подвергают изотермическому отжигу и затем из них вырезают образцы для исследования свойств. Данные образцы проходят термообработку по следующему режиму: температура нагррва под закалку 1220 С, охлаждение а соленой ваимо при 550°С, температура отпуска (Ч раза по 1 ч). Образцы стали РбМ5 проходят аналогичную термообработку. Химич(ский состав и результаты исследования свойств предлагаемой (плавка 1-5) и.известной (плавка 6) сталей после термообработки приведены в таблице.

S 1113423«

Исследование ударной вязкостижения твердосплавного диска при напроводят на стандартных ненадрезан-грузке Р « 200 Н.

ных образцах 10x10x55 мм, определе-Проведенные исследования показыние теплостойкости - измерениемвают, что износостойкость предлагаетвердости (HRC) после дополнитель-5 мой стали в 1,7 раза, а ударная

ного нагрева при 620®С в течение 4 ч.вязкость в 1,25 раза вьше, чем у стаИзносостойкост ь определяют по изме-ли Р6М5. По твердости и теплостойкости

нению массы образцов в результатепреимущесто предлагаемой стали сосистирания присухом трении сколь-тавляет 1 и 1,5 HRC соответственно.

БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марганец, никель, алюминий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повьппения теплостойкости, износостойкости и ударной вязкости, она дополнительно содержит бор, титан, ниобий и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,800,96 Углерод 4.А 3,4Хром 5,8 5,2Вольфрам 5,6 5,0Молибден 2,1 1,8Ванадий 0,50,8 Кремний 0,4 0,2Марганец 0,4 Никель 0,20,1 0,05Алюминий 0,10,18 Бор % 0,050,1 Титан 0,050,15 Ниобий Редкоземельные 0,01-0,05 металлы Остальное Железо §