Быстрорежущая сталь

15 1 11266Изобретение относится к металлургии, в частности к литым быстрорежущим сталям для изготовления.Йзвестные быстрорежущие стали Р 12, Р 18 обладают относительно низкими свойствами в литом состоянии 1 3Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является быстрорежущая сталь Р 6 М 5 1.23 состава, мас.Е: 1 ОУглерод 0,8-0,88Хром 3,8-4,4Вольфрам 5,5-6,5Молибден 5,0-5,5Ванадий 1,7-2,1кремний До 0,5Марганец До 0,6Никель До 0,4Железо ОстальноеНедостатком известной стали являются относительно низкие механические свойства в литом состоянии.Цель изобретения - повышение ударной вязкости, вторичной твердости и теплостойкости., 25Указанная цель достигается тем, что быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кремний, марганец, никель, железо, дополнительно содержит кад- ЗО мий при следующем соотношении компонентов, мас.7:Углерод 0,84-0,90Хром 3,7-4, 1Вольфрам 6, 1-6,4 35Молибден 5,1-5,6Ванадий 1,8-2,2Кремний 0,28-0,33Марганец 0,30-0,34Никель 0,26-0,30 40Кадмий 0,005-0,080Железо ОстальноеСталь может содержать в виде примесей серу 0,01-0,02 мас.Ж и фосфор 0,01-0,02 мас.Х. 45Введение в сталь кадмия, являющегося сильным поверхностно-активным элементом, приводит к изменению про 24 2.цесса кристаллизации быстрорежущей стали. Располагаясь на границе двух фаз - жидкой и твердой, кадмий препятствует росту образующихся кристаллов, что приводит при прочих равных условиях к значительному измельчению дендритной структуры металлической основы и эвтектической составляющей. При этом изменяется степень легированности металлической основы. На это, в частности, указывает повышенное количество остаточного аустенита в структуре предлагаемой стали и значение ее твердости после закалки по сравнению с аналогичными характеристиками у известной стали. На более высокую легнрованность твердого раствора, достигаемую в результате модифицирующего эффекта кадмия, указывает также и болев значительный прирост вторичной твердости стали. Как следствие, повышается теплостойкость предлагаемой стали по сравнению с известной. Повышение ударной вязкости достигается за счет сильного размельчення структуры, в результате чего энергоемкость разрушения стали существенно возрастает.Исследуемые плавки предлагаемой и известной сталей выплавляют в,индукционной электрической печи с кислой Футеровкой. Раскисление проводят ферромарганцем, ферросилицием и алюминием. Отливки подвергают изотермическому отжигу и затем из них вырезают образцы для исследования свойств Данные образцы проходят термообработку по следующему режиму: температура нагрева под закалку 1220 С, охлаждение в соляной ванне при 560 С, температура отпуска 560 С (3 раза по 1 ч). Образцы. стали Р 6 М 5 проходят аналогичную термообработку. Химический состав и результаты исследования термообработанных образцов предлагаемой и известной сталей представлены в табл. 1 и 2,1126624 Таблица 2 После отпуска После закалки Сталь Твердость, КС Теплостой Количествоост. аустенита, Ж Ударная вязкость, Дж/мм ТвердостьНКС рирост вторич- ной костьНКС твердос ти, НКС 64 60,5 Предлагаемая1 39 64 60,5 64 37 62 4 60 ИзвестнаяР 6 М 56 18 8 10 ф 59,0 62 Таблица 3 Исследованйе теплостойкости проводят измерением твердости (ПРС) после дополнительного нагрева при 620 С в течение 4 ч,Сталь Число зерен на 1 мм, шт21 Пр едлага емая12 35Определение ударной вязкости проводят на образцах без надреза 10 х 10 х х 55 мм на маятниковом копре с энергией удара 50 Дк. 21 18 19 ьоПроведенные исследования показали,что ударная вязкость предлагаемойстали в 2 раза вышее, чем известной,:.а твердость и теплостойкость вышна 1 и 1,5 НКС соответственно. 17 еИзвестнаяРбМ 5 дени Экономический эффект достигаетсясв за счет более высокой стойкости инО струментов иэ предлагаемой стали. ВНИЦПИ Заказ 8644/21 Тирак 602 Педаисиое Фшдиаа ППВ ффйетеит", г.Уагфрод, ул.Проектшаа, 4 Влияние кадмия иа размер дритных зерен предлагаемой известной сталей приведено табл.З. 8,5 б 1,0 7605 2 54,0 12 59,0 20 10 ф 20 10 15 10 17 10 8 10 10 10