Инструментальная сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИ 2 С 38 28 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нии и держащеи: н цирконий, т ношении комп 0 001 0 30 0,005-0,15 0,001-0,10,1-2,0 м альции АлюминииОдин элеме груп ей:гафний содержащниобий,тантал,е,01-0,стальн титан Железо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский станкоинструменталный институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 430185, кл. С 22 С 38/24, 1974.Сталь марки 11 М 5 Ф (ЭП).ТУ 14-1-2678-79.(54)(57) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец,хром, вольфрам, молибден, ванадий,редкоземельные металлы и железо,о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения теплостойкости и.прдела прочности при изгибе, она дополнительно содержит азот, кальций, алюУглерод Кремний Марганец ХромВольфрам Молибден Ванадий Редкозе- мельные элемент из группы, сообий, гафний, тантал, тан, при следующем соот онентов, мас.Х:0,8-1,4 0,1-1,0 0,1-1,03,0-5,5 0,1-1,0 3,5-7,0 0,9-2,5122587." Изобретение относится.к металгтур. гии, а именно к теплостойким сталям, используемым для изготовления режущих инструментов.Известна инструментальная сталь 1, рекомендуемая для изготовления насекательных зубил, напильников, содержащая, мас.%: В качестве примеси сталь может со-,держать: До 0)ЪДо 0,4До 0,6Остальное КремнийМарганецВольфрамЖелезо Недостатком известной стали явля"ется относительно низкая теплостой 1 О кость и рост зерна при нагреве подзакалку. Цель изобретения " повышение теплостойкости и предела прочности при 15 Для достижения указанной цели предлагаемая инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, ванадий, 20 .редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит азот, кальций, алюминий и один элемент из группы,содержащей: ниобий: гафний, тантал,цирконий, титан при следующем соотноше-, 25 нии компонентов, мас,%: Недостатком данной стали являетсянизкая теплостойкость. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является инструментальная сталь 21) содержащая, мас.%:Углерод ,1,02-1,10Хром 3,8-4,2 Молибден 5,2-5,8 Ванадий 1,3-1,6 Редкоземельные металлыСодержание компонентов,Плавка 7, А 1 Мо Предлагаемая сталь 0,80 0,10 3,5 1,40 1,00 7,0 1,05 0,10 5,2 0,80 0,40 3,5 1,40 1,00 7,0 1,07 0,20 5,5 0)80 0)10 3)5 1,40 1,00 7,0 3,0 0,10 0,001 2,00, 0,30 0,90 0)20 0;10 0,001 0,9 2,5 4,3 1,6 3,0 0,9 2,5 2,00 0,30 4,3 1,7 3,0 0,9 1,08 1,09 5,4 4,4 1,6 3,0 О)80 0)10 3)5 0,9 10 УглеродВольфрамМолибденХромВанадийКремнийМарганецЖелезо 0,9-1,1 1,8-2,2 1,5-1,8 3,0-4,0 2,8-3,5 0,1-0,4 0,1-0,4 Остальное 0,88 0,20 0,10 0,001 2,00 0,30 0,75 0,25 0,10 0,0011225875 3,5-7,0 0,9-2,5 мас.Х НЪ Та Н 2 Ег Тд Са Ре 0,10 0,1 1,00 1,0,10 00 МолибденВанадийРедкоземельныеметаллы 0,001-0,30Азот 0,005-0,15Кальций 0,001-0,1Алюминий 0,1-2,0Один элементиз группы,содержащей:ниобий, гафний,тантал, цирконий,титан 0,01-0,8Железо ОстальноеВ табл.1 приведен химический состав.предлагаемой и известной сталей.В табл,2 приведены основные свойстра стали после закалки с 1120 -1220 С и отпуска при 550-570 С.Предлагаемая сталь (плавки 1-15)имеет более высокую теплостойкостьи механические свойства по сравнению с известной. Высокие механические свойства сталь имеет вследствиеполучения мелкозернистой структурыпри кристаллизации за счет введениякарбидов титана, ниобия, тантала,гафния и циркония.Кроме того, титан, ниобий, тантал, гафний и цирконий входят в сос 0,30 0,10 0,005 0,01 тав карбида М С, усиливают его устойчивость к коагуляции, что способствует повышению теплостойкости.Введенный в сталь алюминий входит5 .в состав в 6 -твердого раствора, очем свидетельствует увеличение параметра кристаллической решетки фероритг 2 8656 А - беэ алюминия,2,87081 - с 1, 2 Х А. Алюминий, раст 1 О воренный в мартенсите, повышает егоустойчивость при,повышенных температурах, что также способствует увеличению теплостойкости.Предлагаемая сталь превосходит известную по теплостойкости и по мехагническим свойствам, экономическийэффект определяется повышением стойкости режущих инструмейтов на 25-353по сравнению со сталью беэ добавок,Технология выплавки предлагаемойстали не меняется по сравнению с известной. Высокий комплекс основных свойств 25 предлагаемой стали дает возможнос 1 гьприменять ее для инструментов с тонкой режущей кромкой, работающих с большими подачами или с большими скоростями резания, для режущих инструЗ 0 ментов, подвергаемых всем видам поверхностного упрочнения.Т а б л и а 11225875 Содержание компонентов,Плавка Сг 7,А 1 1)40 0)10 7)0 1,09 0,205,3 5,5 2,5 4,3 1,7 12 3,0 0,80 . 0,10 13 0,9 7,0 1,00 1,40 14 1,09 0,30 5,4 4)4 1,7 Известная сталь Се 16 1)08 О 20 5 4 1,6 0,1 Таблица 2 Предлагаемая сталь 1200-1220 1200-1220 1200"1220 1200-1220 1200-1220 6,0-6,5 7,0-7,5 61,5 10-11 10-11 62,0 3 65,5-66,0 420-430 7,5-8,0 62,5 61,0 10-11 10-11 62,0 63,0 1200-1220 62,0 1200-1220 7)0-7)5 10-11 63,0 7;0-7,5