Инструментальная сталь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к инструментальной стали и может быть использовано для изготовления металлообрабатывающих инструментов. С целью повышения вторичной твердости и теплостойкости после термической обработки при замедленном охлаждении, сталь содержит, масс. %: углерод 0,7-1,4; кремний 0,1-1,2; марганец 0,1-1,0; вольфрам 0,1-2,5; молибден 3,5-7,5; хром 1,5-4,5; ванадий 0,9-3,0; РЭМ 0,001-0,3; кальций 0,001-0,25, азот 0,003-0,2; титан 0,01-0,8; алюминий 0,02-2,0; бор 0,05-0,2; железо - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к теплостойким сталям, используемым для изготовления режущих инструментов.

Известна сталь, применяемая для инструментов с тонкой режущей кромкой, работающих с большими подачами или с большими скоростями резания [1], содержащая в мас.%: Углерод - 0,7 - 1,4 Кремний - 0,3 - 1,5 Марганец - 0,3 - 1,5 Хром - 3,0 - 5,5 Вольфрам - 0,05 - 1,0 Молибден - 3,5 - 7,0 Ванадий - 0,9 - 3,0 РЗМ - 0,01 - 0,25 Азот - 0,003 - 0,1
Кальций - 0,005 - 0,1
Железо - остальное.

Недостатком данной стали является низкая теплостойкость и вторичная твердость после закалки с замедленным охлаждением на воздухе.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является инструментальная сталь [2], содержащая в мас.%:
Углерод - 0,8 - 1,4
Кремний - 0,1 - 1,0
Марганец - 0,1 - 1,0
Хром - 3,0 - 5,5
Вольфрам - 0,1 - 1,0
Молибден - 3,5 - 7,0
Ванадий - 0,9 - 2,5
РЗМ - 0,001 - 0,3
Азот - 0,005 - 0,15
Кальций - 0,001 - 0,1
Алюминий - 0,1 - 2,0
один элемент из группы, содержащий гафний, ниобий, тантал, цирконий, титан - 0,01- 0,5
Железо - остальное
Недостатком этой стали является относительно низкая теплостойкость и вторичная твердость после термической обработки при охлаждении на воздухе либо в азоте при закалке с использованием вакуумной печи.

Цель изобретения - повышение вторичной твердости и теплостойкости после термической обработки при замедленном охлаждении.

Для достижения поставленной цели предлагаемая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, вольфрам, молибден, хром, ванадий, РЗМ, кальций, азот, титан, алюминий и железо, дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов в мас.%:
Углерод - 0,7 - 1,4
Кремний - 0,1 - 1,2
Марганец - 0,1 - 1,0
Вольфрам - 0,1 - 2,5
Молибден - 3,5 - 7,5
Хром - 1,5 - 4,5
Ванадий - 0,9 - 3,0
РЗМ - 0,001 - 0,3
Кальций - 0,001 - 0,28
Азот - 0,003 - 0,2
Титан - 0,01 - 0,8
Алюминий - 0,02 - 2,0
Бор - 0,005 - 0,2
Железо - остальное
В табл. 1 приведен состав предлагаемой и известной стали. Стали были выплавлены в открытой индукционной печи по обычной технологии.

В табл. 2 приведены свойства предлагаемой и известной сталей. Свойства определяли на образцах диаметром 20-40 мм.

Температура нагрева и время выдержки при закалке и отпуске соответствовали стандартным режимам термообработки. Охлаждение при закалке осуществляли в масле и на воздухе.

Предлагаемая сталь имеет более высокую вторичную твердость и теплостойкость в результате замедленного охлаждения при закалке на воздухе по сравнению с известной.

Формула изобретения

Инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, вольфрам, молибден, хром, ванадий, редкоземельные металлы, кальций, азот, титан, алюминий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,7 1,4
Кремний 0,1 1,2
Марганец 0,1 1,0
Вольфрам 0,1 -2,5
Молибден 3,5 7,5
Хром 1,5 4,5
Ванадий 0,9 3,0
Редкоземельные металлы 0,001 0,3
Кальций 0,001 0,25
Азот 0,003 0,2
Титан 0,01 0,8
Алюминий 0,02 2,0
Бор 0,005 0,2
Железо Остальноем

РИСУНКИ

Рисунок 1