Инструментальная сталь

)4 С 22 С 38/54 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИИ РСИМНОЗ;: ЯАУЕГ ,".И ТЕЛЬСТВУ 4 аЗи Мьн ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к составу инструментальной стали, которая может бытьиспользована для изготовления комбинированных сверл-зенкеров, работающих в условиях сверления, с пульсирующей подачей для ломки стружки, отверстий диаметром до 40 мм и глубиной 60 мм в донной части цилиндрических иэделий типа стаканов из высокопрочновязких сталей, Цель изобретения - повышение прочности при изгибе, ударной вязкости, краскостойкости, критического коэффициента интенсивности напряжения, иэносостойкости и термической усталости стали.Это достигается тем, что сталь дополнительно содержит технеций, диспрозий, тантал, лантан, тулий при следующем соотношении компонентов,мас,7:углерод 0,75-0,95, кремний 0,170,37, марганец 0,6-1,1, хром 3,5-4,0,вольфрам 5,7-6,4, молибден 5,6-6,2,ванадий 1,0-1,5, кобальт 7,5-8,5,никель 0,5-1,0, бор 0,004-0,008, алюминий 0,02-0,04, технеций 0,9-1,6,диспрозий 0,05-0,11, тантал 0,7-1,2,лантан 0,08-0,15, тулий 0,03-0,07,железо остальное. Сталь может использоваться для сверл, резцов, резьбовых фрез в условиях резания с пульсирующей подачей для ломки стружкипри механической обработке изделийиз высокопрочновязких сталей, Применение стали повысит износостойкостьинструмента в 2 раза. 2 табл.30 1 135933Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали,которая может быть использована дляизготовления комбинированных сверлзенкеров, работающих в условиях свер-,ления, с пульсирующей подачей дляломки стружки, отверстий диаметромдо 40.мм и глубиной 60 мм в доннойчасти цилиндрических изделий типастаканов из высокопрочных сталей.Цель изобретения - повышение проч"ности при изгибе; ударной вязкости,краскостойкости, критического коэффициента интенсивности напряжения, из Вносостойкостии термической усталостистали,Химический состав исследованныхплавок и соответствующие им свойстваприведены в табл,1 и 2.Испытания проводились на трехобразцах, изготовленных по плавкам2, 3, 4 из предлагаемой стали с граничным и средним химическим соста -вом, двух образцах по плавкам 1, 5 25из стали с химическим составом, выходящим за граничные значения концентраций элементов предлагаемой стали.и трех образцах по плавкам 6, , 8из известной стали.Данные о механических свойствахполучены как среднее значение резуль-.татов 10 испытаний. Образцы для определения прочности при изгибе, .ударной вязкости, краскостойкости, изно"35состойкости, термической усталостивырезались электроэрозионным способом с поверхности заготовок диаметром 40 мм и высотой 60 мм, прошедшиезакалку от температуры аустенитизации 1230 С с выдержкой 9,5 мин иохлаждении в масле с последующимотрехкратным отпуском при 560 С,продолжительностью 1 ч. Для определенияКритического коэффициента интенсивности напряжения изготавливают образцы размером 15 х 20 х 150.мм, которые проходят закалку от температурыаустенизации 1230 С с выдержкой3,5 мин и охлаждении в масле с послео, 50дующим трехкратным отпуском при 560 Спродолжительностью 1 ч,Наведение усталостной трещины наобразцах производят после термического упрочнения. Испытания образцовпроводят на копре с запасом энергии55147 Дж при 20 С, В процессе испытания определяют полную работу разрушения (А, Дж) и непосредственно на из 32ломе длину исходной усталостной трещины (1, мм) .Износостойкость, потерю массы,определяют на образцах диаметром28 мм и высотой 23 мм. Испытанияна износ производят при 640 С в абразивной массе зерна электрокорундабелого ЭБ твердостью 2000 адн/ммкрупностью 500 мкм при малой частотевращения абразивного резервуара8,1 об/мин, Глубина слоя зерна в резервуаре 70 мм, глубина погружениянижнего торца образцов 60 мм. Минимальное расстояние белковой поверхности образца от боковой поверхностиабразивного резервуара 10 мм, длительность испытания 60 минНагрев иподдержание образца и абразивной массы до 640 С осуществляют с помощьюэлектрической печи. Износостойкость(износ) определяют по потере массы:взвешивание производят на аналитических.весах ВЛАг-М. Во всех проведенных исследованиях верхние инижние торцы образцов прикрываютсяшайбами соответствующих размеров ине изнашиваются,Термическую усталость определяютна образцах диаметром 20 мм и длиной55 мм. Для определения термическойусталости образцы нагревают токамивысокой частоты на установке ЛПЗВчастота тока 60-74 кГц/ на глубину1,2-1,5 мм. Термический цикл включает: нагрев образцов до 640 С на глубину 1,2-1,5 мм в течение 5 с и охлаждения в масле до 20 С, Черезкаждые 10 термических циклов образцызачищают и исследуют на наличиетрещин, Термическая усталость определяется по числу термических цикловдо образования первой трещины,Инструмент из предложенной сталиимеет в 2 раза более высокую стойкость, чем из известной стали,Формула изобретения Инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, никель, бор, алюминий и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности при изгибе, ударной вязкости, краскастойкости, критического коэффициента ин - тенсивности напряжения, износостойкости и термической усталости, она дополнительно содержит технеций, дис:10 Таблица 1 Состав плавок, мас.й3 11. Г.Л Компоненты 1 678 0,80 0,84 Углерод Оюб 5 Оф 75 Оэ 85 Оэ 95 0,47 0,07 017 Оэ 27 0137 0,8 0184 1,2 Оэ 25 Оэ 4 4 э 05 4 фЗ Кремний 0,1 Оэ 85 1 э 1 1135 Зф 75. 4 эО 4 в 25 0,6 0,35 Марганец Зь 8 3,25 3,5 ХромВольфрамМолибден 6,4е 6,2 6,75 6,0 6,4 6,8 6,05 5,6 5,3 5,3 5 ьб 5,0 1,25 1,5 1,75 1,9 2,05 2,2 0,75 1,0 Ванадий 4,4 4,7 5,0 7,0 8 э 5 9 юО 7,5 8,0 Кобальт 0,4 0,75 1,0 1,25 0,2 0,3 0,25 0,5 Никель Оэ 002 Оэ 004 Оэ 006 Оэ 008 Оэ 01 Оэ 2Оэ 275 Оь 35 Бор 0,03 . 0,04 0,05 0,2 0,3 0,4 0,01 0,02 Алюминий Технеций 0,55 1,6 1,95 0,9 1,25о 0,08 0,11 0,14 Ою 95 1 э 2 1 ф 45 О, 115 0,.1 5 О, 185 0,02 . 0,05 Диспрозий 0,45 0,7 Тантал 01045 Оэ 08 Лантан ОБОЗ Ое 05 Оф 07 Оэ 09 0,01 Тулий Железо ОсОс- тальОсОсОсОсОсОс- тальталь- тальталь- таль- тальтальное ное ное ное ное ное ное ное П р и м е ч а н и е; Плавки 2-4 - предлагаемая сталь.Плавки 6-8 - известная сталь.Плавки 1 и 5 имеют содержание компонентов, выходящих за преущагаемые пределы.Предлагаемая сталь срдержит примеси, мас,Е;.Сера до 0,025Фосфор до 0,25 3прозий, тантал, лантан и тулий приследующем соотношении компонентов,мас,Е:УглеродКремнийМарганецХромВольфрамМолибденВанадий КобальтНикельБарАлюминийТехнецийДиспрозийТанталЛантанТулийЖелезо 7,5-8,5 0,5-1,0 0,004-0,008 0,02-0,04 0,9-1,6 0,05-0,11 О, 7-1,2 0,08-0, 15 0,03-0,07 Остальное13593336Та блица 2 Терми- ческая Плавки Пределпрочности КрасностойИзносостойусталостьН цикл кость костьЗаказ 6117/27 Тираж 605 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,4г УдарнаявязкостьКСЧ /50//2/10КДж/м твердость после отпуска 5 ч, НЕС Критическийкоэф,интенсивностинапря- .жения,3/2кгс/мм