Способ получения порошковой быстрорежущей стали Советский патент 1993 года по МПК C22C33/02 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изготовлению быстрорежущей стали методом порошковой металлургии, и может быть использовано в Инструментальной, машиностроительной и других отраслях промышленности при изготовлении металлорежущего инструмента,

Цель изобретения - повышение теплостойкости, ударной вязкости, прочности на изгиб и технологической пластичности стали.

Цель достигается тем. что в способе получения порошковой быстрорежущей стали, включающем отжиг исходного порошка, формирование заготовки и горячую экструзию, в качестве исходного порошка используют 70-80% фракции порошка размером до 200 мкм и 20-30% фракции размером 400-600 мкм. при этом порошок фракции

400-600 мкм подвергают отжигу путем нагрева до 850-860°С с последующей выдержкой в течение 3 ч и охлаждения в три стадии: на первой стадии - с печью до 750- 760°С при выдержке в течение 1 ч, на второй стадии - с печью до 500°С и на третьей стадии - на воздухе до комнатной температуры.

Способ осуществляют следующим образом.

Расплав стали заданного химического состава распыляют азотом, затем осуществляют фракционный рассев порошка.

Для обеспечения 100% плотности компактных заготовок и мелкозернистого строения используется порошок, содержащий 70-80% фракций размером 200 мкм и 20- 30% размером 400-600 мкм. Фракция 400- 600 мкм подвергается смягчающему отжигу

00

о

fe

W

по режиму: нагрев порошка до 850-860°С, выдержка 3 ч, охлаждение с печью до 750- 760°С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 500°С и дальнейшее охлаждение на воздухе, При прессовании мелкая твердая фракция (HV 750-850) вдавливается в крупную мягкую фракцию (HV 250-260), обеспечивая 100% плотность материалов при горячей экструзии с коэффициентом вытяжки Л 4. При использовании фракции порошка одинаковой твердости и одного размера 100% плотность достигается при коэффициенте вытяжки Я 7,

Снижение степени деформации (с А 7 до А 4) при получении 100% плотности заготовок обеспечивается увеличением исходной насыпкой плотности (оптимальный размер частиц и их весовое соотношение) и различием твердости (мелкая фракция порошка в 3 раза тверже крупной фракции).

В таблице-приведены свойства быстрорежущей стали, изготовленной по известному и предлагаемому способам,

Как видно из данных, приведенных в таблице, сталь, изготовленная по предлагаемому способу, обладает повышенной до 630°С (при ННСэ 59) теплостойкостью,

0

5

0

5

улучшенной до 0,75 МДж/м ударной вязкостью, повышенной до 24 оборотов до разрушения технологической пластичностью, а также прочностью на изгиб до 5200 МПа. При изготовлении режущего инструмента из предлагаемой стали обеспечивается экономия дорогих легирующих элементов (W и Мо), которые могут использоваться в других отраслях народного хозяйства.

Формула изобретения Способ получения порошковой быстрорежущей стали, включающий отжиг исходного порошка, формирование заготовки из порошка и горячую экструзию, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в качестве исходного порошка используют 70-80% фракции порошка размером до 200 мкм и 20-30% фракции размером 400-600 мкм, при этом порошок фракции 400-600 мкм подвергают отжигу путем нагрева до 850-860°С с последующей выдержкой в течение 3 ч и охлаждения в три стадии: на первой стадии - с печью 750-760°С и выдержкой в течение 1 ч, на второй стадий - с печью до 500°С и на третьей стадии - на воздухе до комнатной температуры.

Сущность изобретения: способ включает отжиг исходного порошка, формирование заготовки из порошка и ее горячую экструзию, при этом в качестве исходного порошка используют 70-80% фракции порошка размером до 200 мкм и 20-30% фракции размером 400-600 мкм, а отжиг осуществляют путем нагрева до 850 860°С с последующей выдержкой в течение 3 ч и охлаждения в три стадии: на первой стадии - с печью до 750-760°С и выдержкой в течение 1 ч, на второй стадии - с печью до 500°С и на третьей стадии - на воздухе до комнатной температуры. 1 табл.