Быстрорежущая сталь Советский патент 1987 года по МПК C22C38/32 

Изобретение относится к металлургии, в частности к инструментальным сталям для режущего инструмента.

Цель изобретения - повышение прочностных и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемости предлагаемой стали.

Химический состав исследованных плавок предлагаемой стали приведен в табл. 1. Свойства предлагаемой и известной сталей приведены в табл.2 и 3.

Дополнительное легирование кремнием в количестве U,8-1,2 мас.% способствует повьшению механических свойств, в частности ударной вязкости и прочности, а также улучшает пши фуемость и режущие свойства стали.

Экспериментально установлено, что введение в предлагаемую сталь указан ного количества кремния позволяет снизить содержание дорогостоящего и дефицитного кобальта в среднем на 1% по сравнению с его содержанием

в известной стали (см. табл 1),

Для предлагаемой стали установлено следующее соотношение между кобальтом и кремнием, которое обеспечивает оптимальное сочетание красностойкости и механических свойств:

z{Co + 4Si) 6-7, где Со и Si - содержание кобальта и кремния,.в стали, мас.%.

В случае, если 2(Со + 4Si)7, то состав стали характеризуется недоста- точной красностойкостью. При соотношении Z(Co + 4Si) i6 состав стали име - ет пониженный уровень механических

свойств,

Введение бора в количестве 0,001- 0,003 мас.% повьш1ает красностойкость, поскольку бор способствует увеличению количества карбидов и уменьшает количество карбидов MgC, снижая тем самым содержание вольфрама в карбидах и увеличивая его содержание в твердом растворе. При введении бора в количестве, меньше 0,001 мас.%, не проявляется его эффективность, при увеличении содержания более 0,003 мас.% ухудшаются механические свойства.

Комплексное введение в сталь ниобия и титана приводит к образованию сложнолегированного карбида типа МС - (V, ЫЬ, Ti)C. Последний является более дисперсным и менее склонным к коагуляции, чем карбид на основе ва

Ш

надия VC, не легированный указанными элементами. Образование мелкодисперсных карбидов (V, Nb, Ti)C препятствует росту зерна при увеличении температур нагрева под закалку. Так, сталь,предлагаемого состава при высоких температурах нагрева под закалку 1210- 1230 С имеет зерно 11-го балла, вместо 10-го балла известной стали.

Термическая обработка образцов и инструмента из указанных плавок проводятся по следующему режиму: закалка при 1210-1230 С, обеспечивающая получение зерна 10-11-го балла, отпуск при 5602 раза по 1 ч.

При испытаниях режущих свойств предлагаемой стали в качестве режущего инструмента используют проходные резцы и торцовые фрезы с механическим креплением четырехгранных пластин. Четырехгранные пластины размером 12,7х х12,7x4,76 мм имеют следующие геомет20

5

0

35

40

45

50

55

ричёские параметры: передний угол 5 , задний угол 11 , главный угол в плане 75, угол наклона режущей части 0 радиус закругления 0,5 мм.

Испытания резцов и торцовых фрез проводились на заготовках из стали Х18Н10Т и стали 45.

Применение предлагаемой стали для обработки конструкционной и нержавеющей сталей повышает стойкость инструмента в 1,2-1,5 раза по сравнению со стойкостью инструмента из известной стали.

Формула изобретения

быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных и ре- : жущих свойств, технологической пластичности и пшифуемости, она дополнительно содержит кремний, титан и бор при следующем соотношении компонентов , мае.%:

Углерод1,05-1,15

Хром3,8-5,5

Вольфрам1 5-2,3

Молибден2,5-3,5

Ванадий1,8-3,3

Кобальт2,0-2,8

Ниобий 0,2-0,4 Кремний0,8-1,2

Титан0,15-0,25

Бор0,001-0,003

Железо . Остальное

1 0,95 3,01,02,01,01,50,10,101,50,00087,5Остальное

21,05 3,81,52,51,82,00,20,151,20,0016,,10 4,61,93,02,62,40,30,201,00,0026,,15 5,52,33,53,32,80,40,250,80,0036,0.

5 1,25 6,03,04,04,03,00,50,500,60,0055, Плавки 1 и 5 имеют содержание компонентов, выходящее за граничные пределы легирования.

Таблица2

Таблица 1

6,16,05,5

7,17,06,0

7,37,2-6,3

7,06,56,0

,66,45,9

1.3 1,1 1,0 1,0 1.2

1.А

ТаблицаЗ

Изобретение относится к металлургии, в частности к быстрорежущим сталям, и предназначено Для изготовления различного режущего инструмента обычной и повьшенной производительности, используемого в инструментальной, машиностроительной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение механических и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемости. Эта цель достигается тем, что йлстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, ванадий, молибден, кобальт, ниобий, железо, дополнительно содержит кремний, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 1,05-1,15; хром 3,8-5,5; вольфрам 1,5-2,3; молибден 2,5-3,5; ванадий 1,8-3,3; ниобий 0,2-0,4; кобальт 2,0-2,8; кремний 0,8-1,2; титан 0,15-0,25; бор 0,001-0,003; железо - остальное. 3 табл.