SU1108127A1 - Tool steel - Google Patents

Tool steel Download PDF

Info

Publication number
SU1108127A1
SU1108127A1 SU833589510A SU3589510A SU1108127A1 SU 1108127 A1 SU1108127 A1 SU 1108127A1 SU 833589510 A SU833589510 A SU 833589510A SU 3589510 A SU3589510 A SU 3589510A SU 1108127 A1 SU1108127 A1 SU 1108127A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
steel
titanium
zirconium
vanadium
molybdenum
Prior art date
Application number
SU833589510A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Степанович Рязанов
Моисей Ильич Кривошеев
Александр Дмитриевич Горячев
Александр Ильич Бойцев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1125
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1125 filed Critical Предприятие П/Я А-1125
Priority to SU833589510A priority Critical patent/SU1108127A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1108127A1 publication Critical patent/SU1108127A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержаща  углерод, хром, молибден, ванадий, железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  режущих свойств и улучшени  технологичности при металлургическом переделе, она дополнительно содержит титан, бор и цирконий при следующем соотношении компонентов, мае.%: Углерод0,97-1,31 Хром3,7 -4,6 Молибден3,0-4,0 Ванадий1,0 -1,5 Титан0,7 -1,3 Цирконий0,001-0,100 БорО,0002-0,рОбС ЖелезоОстальное ё (Л сTOOL STEEL, containing carbon, chromium, molybdenum, vanadium, iron, characterized in that, in order to improve cutting properties and improve processability during the metallurgical processing, it additionally contains titanium, boron and zirconium in the following ratio of components,% by weight: Carbon 0 , 97-1.31 Chromium 3.7 -4.6 Molybdenum 3.0 to 4.0 Vanadium 1.0 -1.5 Titanium 0.7 -1.3 Zirconium 0.001-0.100 BorO, 0002-0, oC IronEstalial g (L with

Description

to Изобретение относитс  к металлу гии, в частности к инструментальны теплостойким стал м, используемым дл  изготовлени  режущего инструмента . Известна быстрорежуща  сталь Р6М5 Cl. Недостатком известной стали  вл етс  относительно высокое содержание дефицитных легирующих элемен тов. Наиболее близкой к предлагаемой стали по технической сущности и до тигаемому эффекту  вл етс  инструментальна  сталь С2 состава, мас. Углерод1,0-1,12 Молибден4,7-5,8 Хром3,6-4,4 Ванадий1,2-1,7 Церий0,05-0,15 ЖелезоОстальное Недостатками этой стали  вл ютс относительно невысокий уровень реж щих свойств и низка  технологическ пластичность, что не позвол ет изготавливать из нее крупногабаритны инструмент методом ковки.и.прокатк ( слитки, из данной стали отливаютс  массой не более 700 кг).. Цель изобретени  - повышение ре жущих свойств и улучщение технологичности при металлургическом.пере деле. Указанна  цель достигаетс  тем, что инструментальна  сталь, содержаща  углерод, хром,- молибден, ванадий , железо, дополнительно содержит титан, бор, цирконий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 0,97-1,31. Хром3,70-4,60 Молибден 3,0 -4,0 Ванадий 1,0 -1., 50 Титан0,70-1,30 Цирконий 0,001-0,100 Бор0,0002-0,006 ЖелезоОстальное Введение в состав стали титана приводит к образованию простых кар бидов типа Tic с твердостью до 3200 HV, присутствующих в структуре сплава в виде самосто тельной фазовой составл ющей. Карбиды титана мелкие (5-8 мкм) и равномерно распределеньа в матрице что обеспечивает предлагаемой стали высокие режущие свойства. Титан способствует измельчению зерна в стали -в литом состо нии и снижает ее чувствительность к перегреву , вследствие того, что тугоплавкие карбиды титана задерживают объединение (рост) зерен. Отсутстви развитой эвтектики в литом состо ни способствует повышению гор чей плас тичности при металлургическом переделе , что позвол ет прокатывать слитки массой до 3,5 т. Мелкие карбиды титана предотвращают рост зерна аустенита при температуре закалки до 1200-1250°С. При этих температурах за счет растворени  сложных карбидов хрома, ванади  и молибдена происходит дополнительное легирование аустенита, а при отпуске - вторичное твердение за счет выделени  мелкодисперсных карбидных фаз. Мелкое зерно позвол ет сохранить на высоком уровне прочность при изгибе (около 300 кг/мм) и ударную в зкость (около 3 кгм/см). Минимальное содержание титана в стали равно 0,7%. Оно определ -етс  необходимым уровнем устойчивости стали к перегреву и количеством карбидов, обеспечивающих режущие и механические характеристики материала . С увеличением содержани  титана в стали количество TIC возрастает, и при содержании его более 1,3% карбиды его располагаютс  не только внутри зерна, но и по границам, образу  сплошную сетку. При этом происходит не только увеличение карбидной фазы, но и укрупнение самих карбидов, что отрицательно сказываетс  на режущих и механических свойствах стали, затрудн етс  механическа  обработка (шлифование, резание , фрезование и т.д.). По этой причине содержание титана ограничено (1,3%). Выбранный интервал 0,7-1,3% обеспечивает в стали оптимальное сочетание всех свойств и хорошую обрабатываемость ее давлением при металлургическом переделе. Введение в состав стали циркони  в количестве 0,001% и выше способствует повьшению пластических свойств, так как благопри тно вли ет на распределение сульфидных включений и . придает им более круглую форму. При введении его менее 0,001% пластические свойства стали не улучшаютс  . Положительное вли ние циркони  сказываетс  до 0,1%. С дальнейшим увеличением его содержани  уровень пластических свойств стали не повышаетс , поэтому верхний предел его ограничен значением 0,1%. Введение бора в сталь способствует повышению- ее прокаливаемости, необходимый уровень которой в предлагаемой стали достигаетс  при минимальном содержании этого элемента 0,0002%. Бор, наход сь в растворе, концентрируетс  по границам зерен, благодар  этому повышаетс  склонность аустенита к переохлаждению, понижаетс The invention relates to metal, in particular, to instrumental heat resistant steels used to make cutting tools. Known high-speed steel R6M5 Cl. A disadvantage of the known steel is the relatively high content of scarce alloying elements. Closest to the proposed steel to the technical essence and to the effect of being extinct is tool steel C2 composition, wt. Carbon1.0-1.12 Molybdenum4.7-5.8 Chromium3.6-4.4 Vanadium1.2-1.7 Cerium0.05-0.15 IronErestal The disadvantages of this steel are the relatively low level of cutting properties and low technological properties. plasticity, which does not allow for the manufacture of large-sized tools from it by the method of forging and rolling (ingots made of this steel weighing no more than 700 kg). The purpose of the invention is to increase the cutting properties and improve the processability at the metallurgical industry. This goal is achieved by the fact that tool steel containing carbon, chromium, molybdenum, vanadium, iron, additionally contains titanium, boron, zirconium, in the following ratio of components, wt.%: Carbon 0.97-1.31. Chromium 3.70-4.60 Molybdenum 3.0 -4.0 Vanadium 1.0 -1., 50 Titanium 0.70-1.30 Zirconium 0.001-0.100 Bor0,0002-0.006 IronOther Introduction to the composition of steel titanium leads to the formation of simple Tic type carbides with a hardness of up to 3200 HV, present in the alloy structure in the form of an independent phase component. Titanium carbides are small (5-8 microns) and evenly distributed in the matrix, which provides the proposed steel with high cutting properties. Titanium contributes to the grinding of grains in steel in a cast state and reduces its sensitivity to overheating, due to the fact that refractory titanium carbides retard the combining (growth) of grains. The absence of a developed eutectic in the cast state contributes to an increase in hot plasticity during metallurgical processing, which allows rolling ingots weighing up to 3.5 tons. Fine titanium carbides prevent the growth of austenite grain at a quenching temperature up to 1200-1250 ° C. At these temperatures, due to the dissolution of complex chromium, vanadium, and molybdenum carbides, austenite is additionally doped, and during tempering, secondary hardening due to the release of finely dispersed carbide phases. Fine grain allows maintaining high bending strength (about 300 kg / mm) and impact strength (about 3 kgm / cm). The minimum content of titanium in steel is 0.7%. It is determined by the required level of steel resistance to overheating and the number of carbides that provide the cutting and mechanical characteristics of the material. With an increase in the titanium content in the steel, the amount of TIC increases, and when its content is more than 1.3%, its carbides are located not only inside the grain, but also along the boundaries, forming a continuous mesh. In this case, not only an increase in the carbide phase occurs, but also the aggregation of the carbides themselves, which adversely affects the cutting and mechanical properties of the steel, and the mechanical treatment (grinding, cutting, milling, etc.) is difficult. For this reason, the titanium content is limited (1.3%). The selected interval of 0.7-1.3% provides in steel the optimal combination of all properties and good machinability with its pressure during metallurgical conversion. Introduction to the composition of zirconium steel in an amount of 0.001% and higher contributes to the improvement of plastic properties, since it favorably affects the distribution of sulfide inclusions and. gives them a more round shape. With the introduction of its less than 0.001%, the plastic properties of the steel are not improved. The positive effect of zirconium is up to 0.1%. With a further increase in its content, the level of plastic properties of steel does not increase, therefore, its upper limit is limited to 0.1%. The introduction of boron in steel contributes to an increase in its hardenability, the necessary level of which in the proposed steel is achieved with a minimum content of this element of 0.0002%. Boron, being in solution, is concentrated along the grain boundaries, due to which the austenite increases its tendency to hypothermia, decreases

критическа  скорость закалки и увеличиваетс  прокаливаемость стали.critical quenching speed and increased hardenability of steel.

Предлагаема  сталь после термической обработки по оптимальному режиму (закалка с температур 1200°С и трехкратный отпуск при 550-560°С) имеет следующие механические свойства:The proposed steel after heat treatment in the optimal mode (quenching from temperatures of 1200 ° C and three-time tempering at 550-560 ° C) has the following mechanical properties:

Твердость, HRC 62-64 Прочность приHardness, HRC 62-64 Durability at

изгибе, кгс/мм 280-300 Ударна  в зкость , кгс.м/см 3 Балл зерна11-10bending, kgf / mm 280-300 Impact viscosity, kgf.m / cm 3 Grain 11-10

Красностойкость, HRC (620С, 4 ч) 57-58 Химический состав исследованных плавок описываемой и известной сталей представлен в табл. 1.Red hardness, HRC (620С, 4 h) 57-58 The chemical composition of the studied melts of the described and known steels is presented in table. one.

Испытани  резанием проводились на токарно-винторезном станке модели 1А62 с бесступенчатым регулиройанием чисел оборотов при точении стали 1Х18Н9Тбез применени -смазочноохлаждающей жидкости с режимами резани  V 15М/МИН, S 0,11 мм/об; t 1 мм.The cutting tests were carried out on a 1A62 turning-cutting machine with a stepless adjustment of the speed when turning 1X18H9T steel without using - lubricating cooling fluid with cutting modes V 15M / MIN, S 0.11 mm / rev; t 1 mm.

Геометри  заточки резцов: -v-l(f otr 8°; Ч- 45%- If, А о .Geometry sharpening incisors: -v-l (f otr 8 °; H- 45% - If, A o.

В качестве критери  износа принималс  износ по задней грани равный 0,5 мм.As a criterion of wear, wear on the rear face was taken equal to 0.5 mm.

Испытано по 3 резца каждого состава .Tested on 3 cutters of each composition.

Усредненные данные по стойкости (Т) предлагаемой стали (плавки 1-3; и известной (4) следующие, мин:Averaged data on the resistance (T) of the proposed steel (smelting 1-3; and known (4) the following, min:

12051205

22302230

32153215

4IBS4IBS

Результаты сравнительных испытаний показали, что нижний уровень режущих свойств предлагаемой стали на 20% The results of comparative tests showed that the lower level of the cutting properties of the proposed steel by 20%

0 выше, чем у известной. .0 higher than the famous. .

Испытани  технологической пластичности проводились методом прокатки на клин литых образцов, выплавленных в индукционной печи. Размеры образ5 цов мм.Testing of technological plasticity was carried out by rolling on a wedge of cast samples melted in an induction furnace. Sizes of images 5 mm.

Образцы прокатывались с изменением относительного обжати  по длине от О до 70-80% на стане ДУО-200. Скорость прокатки 0,23 м/с. Перед Samples were rolled with a change in relative reduction in length from 0 to 70-80% at the DUO-200 mill. Rolling speed 0.23 m / s. Before

0 прокаткой образца нагревались в силитовой электропечи до температуры 850, 1050, 1200 и 1150°С.0 by rolling the sample was heated in a silicon electric furnace to a temperature of 850, 1050, 1200, and 1150 ° C.

Температура металла в печи фиксировалась с помощью хромельалюмеле--5 вой термопары, заделанной в образец.The temperature of the metal in the furnace was recorded using a chromel alumel — a 5th thermocouple embedded in the sample.

При каждой температуре прокатывалось по 3 образца.At each temperature, 3 samples were rolled.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.The test results are presented in Table. 2

00

Годовой экономический эффект от внедрени  предлагаемой стали составл ет 27 тыс.руб..The annual economic effect from the introduction of the proposed steel is 27 thousand rubles.

Таблица 1Table 1

0,97 0,15 0,15 3,70 3,00 1,00 0,70 Описываема  сталь 0,001 0,0002 - Остальное0.97 0.15 0.15 3.70 3.00 1.00 0.70 Described steel 0.001 0.0002 - Other

Примечание: Во всех образцах разрушений нет.Note: There is no damage in all patterns.

Продолжение табл. 2Continued table. 2

Claims (1)

ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, молибден, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повы шения режущих свойств и улучшения технологичности при металлургическом переделе, она дополнительно содержит титан, бор и цирконий при следующем соотношении компонентов, мае.%:TOOL STEEL containing carbon, chromium, molybdenum, vanadium, iron, characterized in that, in order to increase cutting properties and improve manufacturability in the metallurgical process, it additionally contains titanium, boron and zirconium in the following ratio of components, May.%: Углерод Carbon 0,97-1,31 0.97-1.31 Хром Chromium 3,7 -4,6 3.7 -4.6 Молибден Molybdenum 3,0-4,0 3.0-4.0 Ванадий Vanadium 1,0 -1,5 1.0 -1.5 Титан Titanium 0,7 -1,3 0.7 -1.3 Цирконий Zirconium 0,001-0,100 0.001-0.100 Бор Boron 0,0002-0,0060 0.0002-0.0060 Железо Iron Остальное Rest
SU833589510A 1983-05-12 1983-05-12 Tool steel SU1108127A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833589510A SU1108127A1 (en) 1983-05-12 1983-05-12 Tool steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833589510A SU1108127A1 (en) 1983-05-12 1983-05-12 Tool steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1108127A1 true SU1108127A1 (en) 1984-08-15

Family

ID=21062791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833589510A SU1108127A1 (en) 1983-05-12 1983-05-12 Tool steel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1108127A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.ГОСТ 19265-73. Сталь Р6М5. 2.Авторское свидетельство СССР I 665016, кл. С 22 С 38/24, 1976. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101201647B1 (en) HIGH Cr CAST IRON ARTICLE WITH SUPERIOR HEAT CRACK RESISTANCE AND METHOD FOR HEAT TREATING HIGH Cr CAST IRON MATERIAL
SU1108127A1 (en) Tool steel
EP0178894A2 (en) A method of heat treating high chromium cast ferrous-based alloys and a wearing element formed of a high chromium cast ferrous based alloy
US3712808A (en) Deep hardening steel
JP2507765B2 (en) High speed tool steel
JPH07116550B2 (en) Low alloy high speed tool steel and manufacturing method thereof
US4532978A (en) Roll for transferring hot metal pieces
JP2001123247A (en) Cold tool steel excellent in machinability
US3725050A (en) Cold work die steel
SU1339159A1 (en) Cast iron
JP2702728B2 (en) High hardness, high toughness, high speed steel by plastic working of ingot
JP2564534B2 (en) High speed tool steel
JP2001234278A (en) Cold tool steel excellent in machinability
RU2113495C1 (en) Method of manufacturing cast blank of wear-resistant cast iron for quick-wearable parts
SU1585368A1 (en) Alloying composition for steel
SU1463797A1 (en) High-speed steel
SU1084331A1 (en) Cast iron
JP2716441B2 (en) High speed tool steel
SU1122746A1 (en) High-speed steel
SU998563A1 (en) Cast iron
SU1004482A1 (en) Austenite steel
SU924151A1 (en) Tool steel
SU1735428A1 (en) Tool steel
SU1663042A1 (en) Cast iron
JPH05163551A (en) Powder high-speed tool steel