Быстрорежущая сталь

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к быстрорежущим сталям, и предназначено Для изготовления различного режущего инструмента обычной и повьшенной производительности , используемого в инструментальной , машиностроительной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение механических и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемости. Эта цель достигается тем, что йлстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, ванадий, молибден, кобальт, ниобий, железо, дополнительно содержит кремний, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: 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 0,15-0,25; бор 0,001-0,003; железо - остальное. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 А1 (1% (!1) (511 4 С 22 С 38/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3941425/22-02 (22) 09.08.85 (46) 23.01,87. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (72) Е.А.Смольников, 3.И.Монакова, В.Н.Андреев, А.Ф.Колосов, А.П.Андреев и В.А.Монаков (53) 669.14.018.252,3-194(088.8) (56) Сталь 11РЗАМЗФ2. ГОСТ 19265-73.

Авторское свидетельство СССР № 937529, кл. С 22 С 38/30, 1982. (54) ВЫСТРОРЕЖУЩАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к быстрорежущим сталям, и предназначено для изготовления различного режущего инструмента обычной и повышенной производительности, используемого в инструментальной, машиностроительной и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повьппение механических и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемости. Эта цель достигается тем, что быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, ванадий, молибден, кобальт, ниобий, железо, дополнительно содержит кремний, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.Ж: углерод i 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 металпургии, в частности к инструментальным сталям для режущего инструмента.

Цель изобретения — повышение прочностных и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемости предлагаемой стали.

Химический состав исследованных плавок предлагаемой стали приведен в табл. 1. Свойства предлагаемой и ®0 известной сталей приведены в табл.2 и 3.

Дополнительное легирование кремнием в количестве 0,8-1,2 мас.X способствует повышению механических свойств, в частности ударной вязкости и прочности, а также улучшает шлифуемость и режущие свойства стали.

Экспериментально установлено, что введение в предлагаемую сталь указан- 20 ного количества кремния позволяет снизить содержание дорогостоящего и дефицитного кобальта в среднем на

„1X по сравнению с его содержанием в известной стали (см. табл. 1).

Для предлагаемой стали установлено следующее соотношение между кобальтом и кремнием, которое обеспечивает оптимальное сочетание красностойкости и механических свойств:

ЗО

Е(Со + 4Si) = 6 — 7, где Со и Si — содержание кобальта и кремния,.в стали, мас.%, Й случае, если (Со + 4Si)>7, то состав стали характеризуется недоста- 35 точной красностойкостью. При соотношении K(Co + 4Si)+6 состав стали имеет пониженный уровень механических свойств.

Введение бора в количестве 0,0010,003 мас. повышает красностойкость, поскольку бор способствует увеличению количества карбидов N >C< и уменьшает количество карбидов N

Комплексное введение в сталь ниобия и титана приводит к образованию сложнолегированного карбида типа ИС— (V Nb Ti)С. Последний является более дисперсным и менее склонным к коагуляции, чем карбид на основе ва1 2 надия VC не легированный указанными элементами. Образование мелкодисперсных карбидов (V Nb Ti)C препятствует росту зерна при увеличении температур нагрева под закалку. Так, сталь, предлагаемого состава при высоких температурах нагрева под закалку 12101230 С имеет зерно 11-го балла, вместо 10-ro балла известной стали.

Термическая обработка образцов и инструмента из указанных плавок проводятся по следующему режиму: закалка при 1210-1230 С, обеспечивающая получение зерна 10-11-го балла, отпуск при 560 2 раза по 1 ч. о

При испытаниях режущих свойств предлагаемой стали в качестве режущего инструмента используют проходные резцы и торцовые фреэы с механическим креплением четырехгранных пластин.

Четырехгранные пластины размером 12, 7х х12,7х4,76 мм имеют следующие геометрические параметры: передний угол 5 о задний 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

Х18Н10Т 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 изобретения

Быстрорежущая сталь, содержащая углерод, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных и режущих свойств, технологической пластичности и шлифуемости, она дополнительно содержит кремний, титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.X:

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

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 Остальное

1285051

Та блица 1

K(Co+4Si) Si т1

Fe

Со

Мо

Плав- . С

Ч ка

О 95 30 1,0 20 1 0 1,5 01 0,10. 1 5 00008

105381525182002015120001

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

1,15 5 5 2,3 3 5 3,3 2,8 0,4

6,0

0,8 0,003

0,6 0,005

0,25

0 50

5,4

1,25 6,0 3,0 4,0 4,0 3,0 0,5

* Плавки 1 и S имеют содерхание компонентов, выходящее за граничные пре- делы легирования.

Таблица 2

Технологическая Плавка стали

Ударная вязкость

ИДж/м

Красностойкость

НРС, 58 пластичность, количество оборотов при температуре, С

900 1000

1100 1150

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

1,0

3650 0,25 5,9 7,0 6,5 6,0

3200 0,22 5,3 6,6 6,4 5,9

630

1,,2

620

Известная 66,0

3000 0 19 5 0 5,6 6,2 5,8

1,4

630 чв 1

Вторичная твердость

HRC

1 635

2 64,5

3 65,0

4 66,0

5 65,0

Прочность на изгиб, МПа

Коэффициент относи» тельной влифуемости по сравнению со сталью

1 1РЗАИЗФ2

1285051

Таблица3

Плавка стали

Показатели стойкости резцовых пластин при обработке, в мин

Стали X18Н10Т

Стали 45

Точение

Точение

Фрезерование

$=0,2 мм/зуб, S=0,23 t=2 мм =2 мм У=24 м/мин

S 0,16 мм/зуб

8=26 м/мин

=32 м/мин t=2 мм

t=1 5 мм V=55 м/мм

48,0

13,1

39,0

53,6

80,2

14,2

51,4

40,8

55,6

88,2

14,8

42,3, 45,1

55,3

56,1

89,8

55,6

15,3

58 0

90,6

47,3

15,0

38,2

56 0

87,6

Извест38,9

10,6

33,3

41,1

63,3 ная

Составитель В.Брострем

Редактор Н.Бобкова Техред у.Глущенко КоРРектор А.Зимокосов

Заказ 7605/30 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4