Инструментальная сталь

, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени станкоинструментальный институт(56) 1. ГОСТ 19265-73, сталь Р 6 М 5,2. Авторское свидетельство СССРВ 810847, кл. С 22 С 38.124, 1981тем, что, с целью повьапения прочности, пластичности, выхода годного металла, стойкости против. окисления, она дополнительно содержит азот, редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас.В:Углерод 0,7-1,4Кремний 0,5-1,5 Марганец 0,7-1,5Молибден 5,55-8,0 Хром 3,0-5,5Ванадий 1,4-3,0Кальций 0,005-0,1Азот 0;04-0,1Редкоземельныеметаллы 5Железо е15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Изобретение относится к металлургии сталей а именно теплостойкихсталей, используемых для изготовления режущих инструментов.Известна инструментальная стальРбМ 5 (1,Недостатком этой стали является.значительное содержание в ее составе дефицитного вольфрама,Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является инструментальная сталь следующего состава, мас.%:Углерод 0,7-1,4Молибден 3,5-7,0Хром, 3,0-5,5Ванадий 0,9-3,0Кальций О/ 005 0 р 1Железо ОстальноеСталь может содержать примесикремния до 0,4 мас.Ъ и марганцадо 0,4 мас.% 2,Однако для известной стали характерен узкий интервал температур1100-950 ОС пластической деформации.В структуре стали образуется метастабильная эвтектика на основе карбида МС. Морфология этой эвтектикитакова, что она не устраняется вовремя нагрева для пластической деформации. В связи с этим пластическая деформация стали затруднена.Выход годного металла недостаточновысок,Кроме того, прочность стали дляцелого ряда назначений оказываетсянедостаточной, из-за чего инструменты преждевременно выходят изстроя.Известная сталь склонна к окис 1 лению при нагреве под ковку и при,отжиге, что приводит к большимпотерям от образования окалины.Целью изобретения является повышение прочности, пластичности, выхода годного металла, стойкости против окисления стали.Для достижения указанной целиинструментальная сталь, содержащаяуглерод, кремний, марганец, молибден, хром, ванадий, кальций, желе,зо, содержит азот, редкоземельныеметаллы при следующем соотношениикомпонентов, мас.Ъ:Углерод О, 7-1, 4Кремний 0,5-1,5Марганец 0,7-1,5Молибден 5,55-8,0Хром 3,0-5,5Ванадий 1,4-3,0Кальций 0,005-0, 1Азот 0,04-0,1Редкоземельныеметаллы 0,01-0,25Железо ОстальноеСтали выплавляют в открытой индукционной печи. Химический состав и свойства полученных сталей после закалки при 1120-1210 С и отпуска при 550-570 ОС приведены в табл,1 и 2, Технологические свойства сталей в табл. 3.Таким образом, предлагаемая сталь превосходит известную по прочности при одинаковой твердости и тепло- стойкости, имеет более широкийинтервал температур пластической деформации и закалочных температур,характеризуется более высоким выходом годного металла и большей (в 3 раза) стойкостью против окисления при нагреве.Технологические свойства предлагаемой стали существенно выше, чем известной, Так интервал температур пластической деформации составляет 270 С для предлагаемой стали И лишьо150 С для известной. Выход годного металла на 15 больше у предлагаемой стали. Предлагаемая сталь характеризуется больше широким интервалом закалочных температур и более высоКой устойчивостью (в 3 раза) против окис ления.Совместное легирование стали кремнием, азотом и марганцем приводит к изменению морфологии эвтектики. Такая эвтектика полностью устра. няется при нагреве под пластическую деформацию и при отжиге. Это приводит к увеличению выхода годного, а так же прочности и стойкости, так как известно, что именно сохранение в структуре стали крупных эвтектических карбидов .резко снижает прочность и, следовательно, стойкость инструментов. Введение в состав стали редкоземельных металлов споообствует повышению стойкости против окисления,Экономический эффект от применения новой стали определяется повышением стойкости режущих инструментов на 20-30 благодаря большей проч ности стали, увеличением выхода годного металла при пластической деформации и уменьшением потерь от окисления при нагреве.Экономия от повышения стойкости инструментов составляет 700 руб. на тонну металла. Экономия от увеличения выхода годного металла и снижение потерь от окисления составляет 200 руб. на тонну металла.Таким образом, от применения предлагаемой стали даже в количестве 1000 т в год годовой экономический эффект составляет 900 тыс. руб.Технология выплавки предлагаемой стали такая же, как известной.Высокий комплекс основных и технологических свойств предлагаемой стали дает возможность применять ее для крупных металлоемких инструмен1098972 работке как мягких отожженных, таки термоулучшенных материалов, длярежущих инструментов, подвергаемыхвсем видам поверхностного упрочнения. тов, для инструментов с тонкой режущей кромкой, работающих при больших динамических нагрузках, дляштампов холодного деформирования,насекательных инструментов при об.Таблица 1 Содержание компонентов, мас.% Сталь Са Мп Мо 107555301,40,50040,70005001 2 1,4 8,0 5,5 3,0 0,25 0,1 1.5 0,1 1,5 0,96 0,07 0,8 0,01 3 1 ю 15 5 к 6 415 19 0,08 0,7-1,4 3,5-7,0 3,0-5,5 0,9-3,0 0,0050,1 Таблица Сталь Твердость НЕС Теплостойкость после 4 ч отпуска при 620 С,НЕС 65,0-65,5 480-490 7, 5-8,0 60-61 470-480 66, 5-67,0 61-61, 5 6,5-7,0 4,8-7,5 380-430 7,0-7,5 470-480 64,0-67,0 66,0-66,5 Прочность бизе кгс/мм1098972 Таблица 3 Интервал эакалечных температур, С Коэффициентокисления,мг/см.ч Пластичностьври кручении Сталь 2,54 1150-880 1120-1210Закаэ 4323/22 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 сфилиал ППП "Патент", г. УжГород, ул. Проектная, 4 Интервал температур ийастичеФкой деЩЮрмас Выходгодногометанойе