Инструментальная сталь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к теплостойкой 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 0,1-2,0; 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; бор 0,005-0,2; железо - остальное. 2 табл.

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

Известна сталь рекомендуемая для инструментов с тонкой режущей кромкой, работающих с большими подачами или с большими скоростями резания, 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 - 0,30 Азот - 0,005- 0,15
Кальций - 0,001- 0,1
Алюминий - 0,1 - 2,0
Один элемент из группы, содержащий ниобий, гафний, тантал, цирконий, титан - 0,01 - 0,8
Железо - остальное
Недостатком данной стали является низкая теплостойкость после закалки с замедленным охлаждением.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности к достигаемому результату является инструментальная сталь содержащая в мас.%:
Углерод - 0,7 - 1,4
Кремний - 0,3 - 1,5
Марганец - 0,3 - 1,5
Молибден - 3,5 - 7,0
Хром - 3,0 - 5,5
Ванадий - 0,9 - 3,0
Азот - 0,003 - 0,1
Кальций - 0,005 - 0,1
РЗМ - 0,01 - 0,25
Вольфрам - 0,05 - 1,0
Железо - остальное
Недостатком этого типа сталей является относительно низкая теплостойкость и вторичная твердость после термической обработки при охлаждении на воздухе, либо в азоте при закалке с использованием вакуумных печей.

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

Для достижения указанной цели предлагается инструментальная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, молибден, хром, ванадий, азот, кальций, РЗМ, вольфрам и железо, дополнительно содержит титан и 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 - 2,0
Молибден - 3,5 - 7,5
Хром - 1,5 - 4,5
Ванадий - 0,9 - 3,0
РЗМ - 0,001 - 0,3
Кальций - 0,001 - 0,25
Азот - 0,003 - 0,2
Титан - 0,01 - 0,8
Бор - 0,005 - 0,2
Железо - остальное
В табл.1 приведен химический состав предлагаемой (1-3) и известной сталей (4). Стали были выплавлены в открытой индукционной печи по обычной технологии.

В табл. 2 приведены свойства предлагаемой (1-3) и известной (4) сталей. Свойства определяли на образцах диаметром 25-40 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, молибден, хром, ванадий, азот, кальций, редкоземельные металлы, вольфрам и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит титан и бор при следующем соотношении компонентов, мас.

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

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2