Быстрорежущая сталь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) 8 О (1) ЗШ С 22 С 38 5 ффффф носоодервисмутоненГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП 4 РЬЮИЙОПИСАНИЕ ИЗОН АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(54)(57) БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марганец,никель, железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьппения твердости, теплостойкости истойкости, она дополнительножит бор, алюминий, германийпри следующем соотношении котов, мас, Х:УглеродХромВольфрамМолибденВанадийКремнийМарганецНикельБорАлюминийГерманийВисмутЖелезо 0,80-0,86 3,6-4,2 5, 1-6,0 5,2-5,5 1,7-2,1 0,6-0,9 0,2-0,3 0,2-0,3 0,20-0,25 0,15-0,30 0,05-0,15 0,001-0,05 ОстальноеИзобретение относится к металлургии, в частности к литым инструментальным сталям для режущего инструмента.Известны быстрорежущие стали Р 12,Р 9, Р 6 МЗ 1 1,Однако эти стали обладают относительно невысокими литейными свойствами.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является быстрорежущаясталь Р 6 М 5 21 состава, мас.%:Углерод 0,80-0,88Хром 3,8-4,4Вольфрам 5,5-6,5 15Молибден 5,0-5,5Ванадий 1,7 - 2,1Кремний До 0,5Марганец До 0,4Никель До 0,4 20Фосфор До 0,030Сера До 0,030Железо ОстальноеНедостатками известной быстрорежущей стали являются относительно невысокие твердость, тепло- и износостойкость.Цель изобретения - повышение твердости,тепло- и износостойкости с.тали,Поставленная цель достигается 30 тем, что стальсодержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, вайадий, кремний, марганец, никель и железо, дополнительно содержит бор, алюминий, германий и висмут при следующем 35 соотношении компонентов, мас. 7.;Углерод 0,80-0,86Хром 3,6 - 4,2Вольфрам 5,1-6,0Молибден 5,2-5,5 40Ванадий 17-2,1Кремний 0,6-0,9Марганец 0,2-0,3Никель 0,2-0,3Бор 0,20-0,25 45Алюминий О, 15-0,30Германий 0,05-0, 15Висмут 0,001-0,05Желез о ОстальноеВ качестве примесей сталь может содержать с.еру и фосфор в количестве 0,01 - 0,02 мас. Е каждого.Введение бора в сталь в указанных пределах приводит к образованию карбо боридной Фазы мз(с, В) ь наряду с кар . бидом МС. При этом происходит перераспределение основных легирующих элементов (в первую очередь вольфрама и хрома) между твердым раствороми карбидной фазой, благогриятновлияющее на твердость, тепло- и износостойкость стали. Благоприятноевлияние висмута сказывается на морфологии образующейся эвтектики: онаимеет очень тонкое лучистое строение.Благодаря этому, несмотря на увеличение количества карбоборидной Фазы,ударная вязкость предлагаемой сталив сравнении с известной изменяетсянезначительно. Введение алюминия, обладающего высоким сродством .к кислороду, способствует протеканию окислительных процессов при трении и темсамым увеличивает износостойкостьстали. Присутствие в повышенных количествах кремния и особенно его аналога германия способствует повышениювторичной твердости и теплостойкостистали,Стали выплавляют в высокотемпературной электрической печи сопротивления с графитовыми нагревателями . Раскисление проводят ферромарганцем, Ферросилицием и алюминием, Микролегирующие элементы в расчетных количествах вводят в печь перед разливкой в виде ферросплавов, германий и висмут - в металлическом виде.Стали заливают в подогретые графитовые кокили. После выбивки отливкиподвергают иэотермическому отжигу, затем из них вырезают образцы для исследования свойств. Образцы проходят термообработку по следующему режиму: температура нагрева под закалку 1220 С, охлаждение в соляной ванне при 550 С, температура отпуска 560 С (3 раза по 1 ч), Образцы стали РбМ 5 проходят аналогичную термообработку.Химический состав исследованных плавок и соответствую 1 цие им свойства приведены в таблице.Исследоьание теплостойкости проводят измерением твердости (НЕС) после дополнительного нагрева при 620 С в течение 4 ч. Износостойкость определяют по изменению массы образцов в результате истирания при сухом трении скольжения твердосплавного диска при нагрузке Р=200 Н.Проведенные исследования показали, что износостойкость предлагаемой стали в 2,1 раза. выше, чем у стали Р 6 М 5. Твердость и теплостойкость повышается на НЕС 3 и 5 соответственно.1109466 Содержание элементов, мас. 7 Сталь Мп М Р С Сг И Мо Предлагаемая 1 0,80 3,6 5,1 5,2 1,7 0,60 0,20 0,2 0,010 0,010 0,86 4,2 6,0 5,5 2,1 0,90 0,30 0,30 0,020 0,0200,84 3,9 5,5 5,3 1,8 0,72 0,22 0,24 0,014 0,06 Известная4 Оф 84 4 э 1 59 5 в 2 1 э 8 Оэ 35 Оэ 4 0,3 О,И Оэ 02 Продолжение таблицы Содержание элементов,мас. 7.Сталь ТеплостойСе В 1 износ,кг/ч /О Пр едлагаемая 63,0 410 63,0 360 62,5 375 0,20 0,15 0,05 0,001 Осталь 9ное0,25 0,30 0,15 0,005 -"- 66,5 . 10 0,23 0,22 О, 12 0,004 -"- 66 10 780 63 О 11 11 Составитель В,БростремРедактор И.Николайчук Техред Л.Мартяшова КорректоР Л.Пилипенко Заказ 6009/20 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Тосударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5