Быстрорежущая сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1504 С 22 С 38/ САНИЕ ИЗОБРЕТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ(57)лургисталя ЫСТРОРЕ зобрете ЖУЩАЯ СТАЛЬ е относит к мет в частности к быс и предназначено д различного режущего орежущим изготов- нструменения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Сталь 11 РЗАМЗФ 2. ГОС Авторское свидетельств В 937529, кл. С 22 С 38/3та обычной и повышенной производительности, используемого в инструментальной, машиностроительной и других отраслях промышленности. Цельизобретения - повышение механическихи режущих свойств, технологическойпластичности и шлифуемости. Эта цельдостигается тем, что быстрорежущаясталь, содержащая углерод, хром,вольфрам, ванадий, молибден, кобальт,ниобий, железо, дополнительно содержит кремний, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.у.:углерод 1,05-1, 15; хром 3,8-5,5;вольфрам 1,5-2,3; молибден 2,5-3,5;ванадий 1,8-3,3; ниобий 0,2-0,4;кобальт 2,0-2,8; кремний 0,8-1,2; титан О, 15-0,25; бор 0,001-0,003; железо - остальное. 3 табл. С".128505 Изобретение относится к металлургии, в частности к инструментальнымсталям для режущего инструмента,Цель изобретения - повышение прочностных и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемостипредлагаемой стали.Химический состав исследованныхплавок предлагаемой стали приведенв табл, 1. Свойства предлагаемой и физвестной сталей приведены в табл.2и 3.Дополнительное легирование кремнием в количестве 0,8-1,2 мас.Еспособствует повышению механическихсвойств, в частности ударной вязкости и прочности, а также улучшает шлифуемость и режущие свойства стали.Экспериментально установлено, чтовведение в предлагаемую сталь указанного количества кремния позволяетснизить содержание дорогостоящегои дефицитного кобальта в среднем на17 по сравнению с его содержаниемв известной стали (см. табл. 1).Для предлагаемой стали установлено следующее соотношение между кобальтом и кремнием, которое обеспечиваетоптимальное сочетание красностойкости и механических свойствЗОЕ(Со + 481) = б - 7,где Со и Яз - содержание кобальта икремния,.в стали, мас.7Й случае, если(Са + 481)7, тосостав стали характеризуется недаста- З 5точной красностойкостью. При соотношении Е(Со + 481)сб состав стали имеет пониженный уровень механическихсвойств. Введение бора в количестве 0,001- 0,003 мас.повышает красностойкость, поскольку бор способствует увеличению количества карбидов М эС 6 и уменьшает количество карбидов М 6 С, снижая тем самым содержание вольфрама в карбидах и увеличивая его содержание в твердом растворе. При введении бара в количестве, меньше 0,001 мас.К, не проявляется его эффективность, при увеличении содержания более 0,003 мас.Х ухудшаются механические свойства.Комплексное введение в сталь ниобия и титана приводит к образованию сложнолегированного карбида типа МС - (Ч, МЬ, Тх)С. Последний является более дисперсным и менее склонным к коагуляции, чем карбид на основе ва" 1 2надия ЧС, не легированный указанными элементами, Образование мелкодисперсных карбидов (Ч, МЬ, Т)С препятствует росту зерна при увеличении температур нагрева под закалку. Так, сталь, предлагаемого состава при высоких температурах нагрева под закалку 1210- 1230 С имеет зерно 11-го балла, вместо 10-го балла известной стали.Термическая обработка образцов и инструмента из указанных плавок прова" дятся по следующему режиму: закалка при 1210-1230 С, обеспечивающая получение зерна 10-11-го балла, отпуск при 560 2 раза по 1 ч.оПри испытаниях режущих свойств предлагаемой стали в качестве режущего инструмента используют проходные резцы и торцовые фреэы с механическим креплением четырехгранных пластин. Четырехгранные пластины размером 12,7 х х 12,7 х 4,76 мм имеют следующие геометрические параметры: передний угол 5озадний угол 11 , главный угол в плао о не 75, угол наклона режущей части 0 радиус закругления 0,5 мм.Испытания резцов и торцовых фрез проводились на заготовках из стали Х 18 Н 1 ОТ и стали 45.Применение предлагаемой стали для обработки конструкционной и нержавеющей сталей повышает стойкость инструмента в 1,2-1,5 раза по сравнению со стойкостью инструмента из известной стали. Формула изобретенияБыстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочностных и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемости, ана дополнительно содержит кремний, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.Х;Углерод 1, 05-1, 15 Хром 3 ф 8-5,5 Вольфрам 1,5-2,3 Молибден 2,5-3,5 Ванадий 1,8-3,3 Кобальт 2,0-2,8 Ниобий 0,2-0,4 Кремний 0,8-1,2 Титан 0,15-0,25 Бор 0,001-0,003 Железо Остальное1285051 Т а б л и ц а 1 2(Со+48) Ге Т 1 В Со ЮЬ Мо Плав-, С Ч ка 0,95 3,0 1,0 2,0 1,0 1,5 О, 1 О, 10 . 1,5 0,0008105 38 15 25 18 20 02 015 12 0001 7,5 Остальное 6,8 1, 10 4,6 1,9 3,0 2,6 2,4 0,3 0,20 1,0 0,002 6,4 -ээ 1 э 15 5 э 5 2 эЗ Зэ 5 ЗэЗ 2 э 8 Оэ 4 6,0 0,8 0,003 Оэб Оэ 005 0,25 0,50 5,4 1,25 6,0 3,0 4,0 4,0 3,0 0,5 1Плавки 1 и 5 имеют содерхание компонентов, выходящее за граничные пре-делы легирования. Таблица 2 ТехнологическаяПлавка, стали УдарнаявязкостьИДж/мф КрасностойкостьНРС, 58 пластичность, количество оборотов притемпературе, С 900 1000 1150 1100 3900 0,24 5,5 6,1 6,0 5,5 4000 0,26 6,3 7,1 7,0 6,0 1,3 600 630 3800 0,28 6,3 7,3 7,2 6,3 1,0 630 1,0 3650 0,25 5 э 8 7,0 6,5 6,0 3200 0,22 5,3 6,6 6,4 5,9 630 12 620 Из- вестная 66,0 3000 Оэ 19 5 эО 5 эб бэ 2 5 э 8 1,4 630 Вторичная твердость НКС 1 63,5 2 64,5 3 65,0 4 66,0 5 65,0 Прочность на изгиб, МПа Коэффициентотносительнойвлифуемости посравнениюсо сталью11 РЗАМЗФ 21285051 Таблица 3 Плавка стали Показатели стойкости резцовых пластин при обработке,в мин Стали Х 18 Н 10 Т Стали 45 Точение Точение фрезерование 8=0,2 мм/зуб, 8=0,23 Е=2 мм й=2 мм У=24 м/мин Я 0,16 мм/зуб 8=26 м/минЗаказ 7605/30 Тираж 604 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5