Быстрорежущая сталь

,БО, 1109464 ЗСЮ С 22 С 38/52 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(54)(57) БЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марганец, кобальт, никель и железо, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости и жицкотекучести, она дополнительно содержит цирконий, гафний и медь при следующем соотношении компонентов, мас. Б:Углерод 0,84-0,92Хром 3,8-4,1Вольфрам 5,8-6,8Молибден 4,7-5,4Ванадий 1,78-2,1Кремний 0,24-0,39Марганец 0,31-0,4Кобальт 4,6-5,2Никель 0,3-0,38Цирконий 0,05-0,12Гафний 0,05-0,.15Медь 0,8-1,2Железо Остальное1109464Изобретение относится к металлур - гии в частности к сталям для реж 5"- щих инструментов, получаемых метоцом литья.Известны быстрорежущие стали Р 18 и Р 121.Однако эти стали обладают относительно низкими свойствами н литом 1 состоянии.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является быст 1 эореж 5 щаЯ сталь Р 6 М.,К 5 состава, мас. .Углерод 0,8-0,88 Хром 3,8-4,3 Вольфрам 6,0-7,0 Молибден 4,8-5,8 ВанацийКремний До 0,4 Марганец До 0,4 Никель До 0 Кобал ьт 98 5- Железо ,Остальное Известная сталь вследствие особен,ностей кристаллизации, обусловленных частичной заменой вольфрама. молибденом, обладает несколько лучшей ударной вязкостью. Бидкотекучесть также улучшается в связи с большим количеством углероца 1 2 .Однако эти показатели известной стали не в полной мере удовлетворяют требованиям, предъявляемым к изготовлению и эксплуатационной надежности3. литого металлорежущего инструмента.Целью изобретения является повышение ударной вязкости и жицкотекучес - ти стали.Поставленная цель достигается тем,о что быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марганец кобальт, никель и железо, дополнительно содержит цирконий гафний и медь при сле - дующем соотношении компонентов, мас.ЕУглерод 0,84-0,92Хром 3,8-4, 1ВольФрам 5,8-6,8Молибден 4,7-5,4Ванадий 17 о,1,гНикельЦирконий 0)05-0, 12 55ГаЬний 0,05-0,15Медь 0,8-1,2Железо Остальное В качестве примесей сталь можетсодержать серу и Фосфор н количестве0,01-0,03 мас. / каждого,Введение в сталь циркоция и гафнияприводит к образовац 11 ю большого числатугоплавких карбидов циркония и гаф 1 ия (температура плавления 3500 С),вследствие их инокулирующего эффектапроисходит сильное размельчециеструктуры металлической основыи эвтектических колоний стали, чтоповышает удар;1 ую вязкость стали. Введение меди улучшает жидкотекучестьстали и вызывает перераспределениеосновных легирукещих элементов междуметаллической основой и карбещцойФазой, изменяя их химический состав.Вследствие зтого карбиды приобретаютокруглую форму, что также полов(ительцым образом сказывается на ударной вязкости ста 1 иСтали выплавляют в высокотемпературной электрической печи сопротивления с графитовым нагрезателем, Раскис- ление проводят Ферромаргаццем, Ферросилицием и алюминием. Микролегирующие элементы в расчетных количествах внодят в печь перед разливкой, Стали заливают в подогретые графитовые кокили. После выбивки отливки подвергают изотермцческому отжигу,затем из них вырезают образцы дляисследования свойств. Образць 1 проходят термообработку по следующемурежиму;температура нагрева под закалку1230 С,охлаждение в соляной ванне при550 С,температура отпуска 560 С(3 разапо 1 ч).Образцы стали Р 6 М 5 К 5 проходятаналогичную термообработку.Химический состав исследованныхплавок и результаты исследования термообработанных образцов предлагаемойи известной сталей представленын табл. 1 - 3.Исследование теплостойкости проводят измерением твердости (НЕС) послелдополнитель 11 ого нагрева при 620 Св течение 4 ч. Износостойкость определяют по изменению массы образцонн результате истирация при сухом трении скольжения и давлении 200 Н н те -чецие 30 мин, Количественный анализраспрецеления легирующих элем;нтовпроводят на микрозоцде М-чо,, 1Проведенные исследования показали,что износостойкость предлагаемой стали в 1,3, а ударная вязкость н .,7 раза вышечем у известной стали Р 6 М 5 К 5при значительно луч 1 Ц ей жицкот екуч ес ти,1109464 Таблица 1 Сталь Содержание элементов, мас. % С Сг Ы Мо 7 Б Мп Со Предлагаемая 1(Р 6 М 5 К 5) 0,86 4,2 6,7 5,6 1,9 0,34 0,28 5,1 Продолжение табл. 1 Содержание элементов, мас.Е Стали Ег ЕИ Сы Пр едл ага емая 1(Р 6 М 5 К 5) 0,34 0,01 0,01 Таблица 2 Сталь ТвердостьНКС Предлагаемая 61 540 591 16,5 66 542 61 520 66 536 510 Известная (Р 6 М 5 К 5) 65,5 10 675 Теплостой- Удельная вязкость НКС кость, Дж/их (620 С, 4 ч)х 10 Износ, кг/ч х 10 Жидкотекучесть (спиральная проба), ммТаблица 3 Содержание элементов мас. ЕГе Со И Мо Ст Сталь Предлагаемая,Редактор И.Николайчук Техред ) дубинчак Корректор Л.Пилипенко Заказ 6009/20 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская наб ., д . 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 П р и м е ч а н и е. В числителе приведены данные для металлической основы; в знаменателе - дпя эвтектики.