Быстрорежущая сталь Советский патент 1980 года по МПК C22C38/50 

, (54) БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ

-I Изобретение относится к металлургии, а именно к инструментальным сталям, предназначенным для изготовления режущего инструмента, применяемого при обработке труднообрабатываемь1х материалов (нержавеющих, жаропрочных и высокопрочных конструкционных сталей) твердостью до НВС 50, работающих и тяжелых условиях резания (с больщйми ударными нагрузками и больщим сечением снимаемой стружки). Известна сталь, имеющая следующий химический состав, вес.%: 1.4- 1,5 Углерод 12,6-13,0 Вольфрам 4,0 - 5,0 Ванадий 3.5- 4,0 1,0 - 1,5 Молибден 0,05.-0,075 0,075-0,01 Цирконий до 0,35 Кремний до 0,5 Марганец до 0,03 Фосфор до 0,03 Остальное и бо тв че ля . пр со +0 где Эта сталь не обладает достаточной прочностью ударной вязкостью для механической обрат.кй труднообрабатываемых материалов с ердостью до Н RC 50.. Наиболее близкой к предлагаемой по техниской сущности и достигаемому эффекту явется быстрорежущая сталь, содержащая, вес.%: Углерод1,38-1.80 Вольфрам8,0-9,0 Хром33 -43 Ванадий1,7 -2,5 Молибден2,8 -3,6 ТитанЬ7 -2,5 Церий0,15-0,25 Кремний0,2 -0,4 Марганец0,2 -0,4 Никель.0,2 -0,4 ЖелезоОстальноеС }, ичем содержание углерода определяют из отношения С. 0,056Сг -I- 0,0304W+0,0521Mo+ ,191V + 0,25Ti, Cr, W, Mo, V, Ti - карбидообразующие элементы. Сталь содержит примеси, вес.%: Сера0,01-0.03 Фосфор0,01-0,03 После закалки с 1200-1220С и Э-крагеог отпуска по 1 ч при 560-580° С йаяь имеет следующие мехаиическ| е и технолсягическйе свойства:.,1 Предел прочности на. изгиб, кгс/мм .245-290 Ударная вязкость, кгс. 2,8 -33 Твердость, HRC68 -69 Теплостойкость (HRC 60)°С660 2 Недостатками этой стали являются недоста точно высокие прочность и ударная вязкостт. что затрудняет ее применение при механообр ботке в тяжелых условиях резания. Цель изобретения - повьпиение прочности и ударной вязкости стали. Поставленная цель достигается тем, что ст содержащая углерод, вольфрам, хром, молиб кремний, марганец, никель и железо, дополн тельно содержтг цирконий при слёдзоощем соотношении компонентов, вес.%: Углерод1,35-1,48 Вольфрам8,0 -9,0 Хром. 3,8 -43 Ванадий3,5 -4,5 Молибден2,8 -3,6 Титан0,1 -0,2 Церий0,1 -0,25 Кремний0,2 -0,4 Марганец0,2 -0,4 Никель0,2 -0,4 Цирконий0,1 -0,25 ЖелезоОстальное В качестве примесей сталь содержит, вес.% Сера -0,01-0,03 Фосфор0,01-0,03 Для измельчения структуры стали вводят в небольших количествах титан и цирконий, которые являются модификаторами. Измель 245-290 Известная Предлагаемая 300-3203,0-3,2 А 325-3353,2-3,5 340-3503,4-3,7 2,8-33 ие структуры пршодит к повышению прочости и ударной вязкости. Выплавка стали производится в стокилор.ммовой 1шдукциснной печи. Сталь разлива Т в металлические кокили для получения литков диаметром 70--80 мм и высотой 350500 мм. Из слитков отковываются образцы ечением 8x8 и 12x12 мм для испытания на рочность изгиба ; и ударную вязкость. Оценка технологических свойствпроизводитя на стали следующего состава, вес.%: АБВ Углерод1,45 1,401,36 Вольфрам8,92 8,648,12 Хром. 4,3 4,03,9 Ванадий4,38 4,023,60 Молибден3,55 3,28,2,96 Циркоий0,24 0,140,10Титан0,19 0,150,12 Дерий 0,24 0,200,13 Кремний0,35 0,36035 Марганец .0,37 036036 Никель.030 035035 Сера0,029 0,030 0,025 Фосфор0,026 0,030 0,026 Медь0,08 0,090,10 . ЖелезоОстальное В качестве предварительной термообработки применяется изотермический отжиг. После закалки в масле с 1200°С и 3-кратного отпуска iipn 570-580°С по одному часу получили твердость 68-69 HRC при следуюидах значениях механическик и техи:ологических свойств: Предел прочности на ,. изгиб, -кгс/мм 300-350 Ударная вязкость, кгСМ/см 3,0-3,7 Твердость, HRC67 -69 Теплостойкость (HRC 60)°С650-660 Сравнитёлыше данные механических свойств предлагаемой и известной сталей приведены в таблице. 68-69 68-69 68-69 67-68 5715639 Как видно из таблицы, введение циркония в небольших количествах способствует увеличению прочности и вязкости быстрорежущей стали. Все это дает возможность применять предлагаемую сталь для инсгрумеита, работаю- j щего в тяжелых условиях резания, т.е. с большими подачами и ударными нагрузками. Технология получения предлагаемой стали не изменяется по сравнению с используемой, для известШ)1Х сталей.10 Экономический эффект от внедрения предлагаемой быстрорежущей стали составляет 25 т. руб. в год. Формула изобретения 4 Быстрорежущая сталь, содержащая углерод, вольфрам, хром, молибден, кремний, марганец, никель и железо, отличающаяся 20 тем, что, с целью повышения прочности и уд ци не , кл N арной вязкости, она дополнительно содержит рконий при следующем соотношении компонтов, вес.%: Углерод135-1,48 Вольфрам8,0-9,0 Хром3,8 -4,3 Ванадий33 -4,5 Модибден2,8 -3,6 Титаи;0,1 -0,2 Церий0,1 -0,25 Кремний0,2 -0,4 Марганец0,2 -0,4 Никель0,2 -0,4 Цирконий0,1 -0,25 Железо-Остальное Источники информации, принятые во внимание при эк1гпертизе L Авторское свидетельство СССР N 245373, . С 22 С 38/28, 1969. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2496665, кл. С 22 С 38/50, 1977.