Сплав на основе железа Советский патент 1981 года по МПК C22C38/32 

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию сплавов для изготовления металлообрабатывающего инструмента.

Известны стали, например Р18Ф2К5, Р6М5, Р10Ф5К5 и др., которые помимо легирующих элементов содержат 0,8I,0% углерода. Высокая концентрация углерода приводит к образованию эвтектических составляющих в литой структуре при кристаллизации слитка D.

Однако наличие скоплений эвтектических карбидов порождает ряд серьезных недостатков, ухудшающих техникоэкономические показатели производства и применение сталей (низкая пластичность, склонность к обезуглероживанию поверхностных слоев, проката и инструмента, образование в деформированном металле сетчатых и полосчатых структур).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сплав 2Д следующего хим.ического состава, вес.%:

0,1-0,2

Углерод

Кремний 0,2-2

Хром 3-5 1-20

Вольфрам 1-8

Ванадий

Молибден 2-10 1-15

Кобальт

10 0,02-2

Титан 0,02-2

Цирконий 0,05-2

Ниобий 0,001-0,005

Бор

0,05-0,1

Церий

15

Железо Остальное

Недостатком известного сплава является низкая вторичная твердость, прочность при изгибе и теплостой20кость.

Целью изобретения является повышение вторичной твердости, прочности при изгибе и .теплостойкости. 3 Поставленная цель достигается т что сплав на основе железа, содерж щий углерод, кремний, хром, вольфр ванадий, молибден, кобальт, титан, цирконий, ниобий, бор, церий, допо нительно содержит азот при следующ соотношении компонентов, вес.%: 0,1-0,2 Углерод 0,2-2 Кремний 3-5 1-20 Вольфрам 1-8 Ванадий 2-10 Молибден 1-15 Кобальт 0,02-2 0,02-2 Цирконий 0,05-2 Ниобий 0,001-0,00 0,05-0,1 0,04-0,45 Остальное Железо

Введение азота в сплав расширяет интервал закалочных температур за счет того, что азот образует карбо- нитриды, которые устойчивы при высоких температурах и сдерживают рост аустендтного зерна при oднoвpeмeннo f повышении твердости и красностойкости.

Использование предложенного сплава для изготовления металлообрабатывающего инструмента позволяет повысить его режущие Свойства и стойкость, что обеспечивает повышение производительности труда металлообрабатьшающих станков. 2 Содержание азота менее 0,04% не- эффективно, так как не образует избыточных упрочняющих фаз (нитридов и карбонитридов). Содержание азота выше 0,45%, снижает твердость сплавов из-за появления карбонитриднбй сетки. Сплав выплавляется в индукционной печи. Химический состав и свойства предложенного и известного .сплавов приведены в таблице. Свойства оцениваются на образцах, которые подвергают цементации в гаВОВОЙ среде по следующему режиму: температура цементации 1150 С, длительность вьздержки 3,5 ч, охлаждение после цементации с печью. После цементации образцы подверга- ют закалке в масле от 1200с и отпуску при три раза по I ч. 7 8 Формула изобретения Сплав на основе железа, содержаа;ий углерод, кремний, хром, вольфрам ванадий, молибден, кобальт, титан. цирконий, ниобий, бор, церий, о т личающийс я тем, что, с целью повышения вторичной твердости. прочности при изгибе и теплостойкоети, он дополнительно содержит азот при следукяцем соотношении компонентпв поо у. Д wo, Углерод 0,1-0,4 Кремний 0,2-2 Хром 3-5 Вольфрам 1-20 Ванадий 1-8 Молибден 2-10 8 Кобальт 1-15 Титан 0,02-2 Цирконий 0,02-2 Ниобий 0,05-2 Бор 0,001-0,005 Церий 0,05-0,1 Азот 0,04-0,45 Железо Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе : . 1. Материалы В машиностроении. Справочник в 5-и т. Под ред. Химушина Ф.Ф., т.З, М.,Машиностроение, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР №378511, кл. С 22 С 38/30, 1970.