UA112934C2 - Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі - Google Patents
Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі Download PDFInfo
- Publication number
- UA112934C2 UA112934C2 UAA201506086A UAA201506086A UA112934C2 UA 112934 C2 UA112934 C2 UA 112934C2 UA A201506086 A UAA201506086 A UA A201506086A UA A201506086 A UAA201506086 A UA A201506086A UA 112934 C2 UA112934 C2 UA 112934C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- carbon
- steel
- sintering
- speed steel
- carbon content
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 210000001217 buttock Anatomy 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Винахід належить до порошкової металургії. Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі включає пресування заготовок та наступне спікання у вакуумі при температурі вище температури солідуса, причому як вихідний матеріал для спікання використовують суміш порошків двох складів: низьковуглецеву швидкорізальну сталь із вмістом вуглецю не більше 0,1 мас. %, та високовуглецевий сплав з концентрацією легуючих елементів, аналогічною стандартній швидкорізальній сталі із вмістом вуглецю, який відповідає евтектичній концентрації, в співвідношенні, що забезпечує одержання кінцевого вмісту вуглецю в сталі на рівні стандартного для вибраної марки сталі, забезпечуючи одержання 25-35 об. % рідкої фази під час спікання при температурі плавлення високовуглецевої складової. Винахід дозволяє одержати високоефективний порошковий металорізальний інструмент з рівномірним розподілом карбідних включень
Description
Винахід належить до порошкової металургії, а більш конкретно до технології виробництва спеченого металообробного інструменту зі швидкорізальної сталі.
Відомий спосіб отримання виробів зі швидкорізальних сталей, який включає завантаження порошку в капсулу, холодне вакуумування капсули з порошком, її герметизування, нагрів з витримкою при температурі 1050-1150 "С та деформування (Авт. св. СРСР Мо 884859, МПК В 22
Е 33/20, опубл. 1981). Проте інструмент, отриманий зі застосуванням даного способу, має нерівноважну кінцеву структуру через внутрішні напруги після операції деформування.
Найбільш близьким способом того ж призначення до заявленого є спосіб виробництва виробів з порошків швидкорізальних сталей, який включає пресування заготовок та наступне спікання в вакуумі при температурі вище температури солідуса, що забезпечує утворення 4-9 об. 95 рідкої фази в процесі спікання (Авт. св. СРСР Мо 1537706, МПК С 22 С 33/02,О822 Е З/10, опубл. 1990). Недоліком даного способу є висока собівартість інструменту за рахунок значних енергетичних витрат.
Задачею винаходу є підвищення енергоефективності технології виробництва спеченого металообробного інструменту зі швидкорізальної сталі.
Технічний результат - отримання високоефективного порошкового металорізального інструменту з рівномірним розподілом карбідних включень.
Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що як вихідний матеріал для спікання використовується суміш двох порошків з концентрацією легуючих елементів, що відповідає концентрації в стандартних швидкорізальних сталях, але відрізняється вмістом вуглецю. В першій складовій суміші концентрація вуглецю не перевищує 0,1 мас. 95, в другій - вміст вуглецю відповідає евтектичній концентрації (3,5-4,2 маб. Об).
Співвідношення порошків двох типів вибирається таким чином, щоб забезпечити кінцеву концентрацію вуглецю в спеченому сплаві на рівні стандартної для вибраної марки сталі.
Спікання суміші порошків при температурі вище плавлення евтектики (у«МеС-МзС) призводить до плавлення високовуглецевої складової суміші, що забезпечує утворення 25-35 об. 95 рідкої фази. В процесі витримки під час спікання за рахунок дифузійних процесів здійснюється вирівнювання концентрації вуглецю в суміші, що дозволяє отримати готовий спечений швидкорізальний сплав зі стандартним хімічним складом.
Зо Використання суміші порошків забезпечує рідкофазне спікання швидкорізальних сталей при відносно низьких температурах для даного класу сталей за рахунок більш легкоплавкої складової - високовуглецевого сплаву, а також виключає технологічну операцію - відпал для вирівнювання складу розпиленого порошку через наявність не менше 65 95 низьковуглецевої складової. Наявність рідкої фази при спіканні посилює взаємну дифузію легуючих елементів, що значно скорочує тривалість процесу та дозволяє отримати безпористу заготовку. Наведені фактори призводить до значного зниження енерговитрат при виробництві порошкової швидкорізальної сталі за запропонованою технологією. У результаті рідкофазного спікання можливо отримати щільну структуру з рівномірним розподілом карбідних включень, що не потребує подальшого відпалу для зняття напруги.
Приклад 1. Для здійснення заявленого способу, як вихідну суміш порошків використовують низьковуглецеву сталь О1РбМ5 з хімічним складом (мас. 905): 0,09 С, 6,18 МУ, 5,26 Мо, 4,33 Сі, 1,90 М, 0,17 5, 026 Мп, 023 Си, 0,013 5, 0,015 Р, решта залізо та високовуглецевий сплав з хімічним складом (мас. 95): 3,82 С, 6,45 МУ, 5,12 Мо, 4,16 Сг, 1,84 М, 0,19 51, 0,20 Мп, 0,10 Си, 0,021 5, 0,026 Р, решта залізо, у співвідношенні, при якому середня по суміші концентрація вуглецю дорівнює 1,10-1,12 мас. 95, що відповідає 71 об. 95 низьковуглецевої складової та 29 об. 95 високовуглецевої складової. Визначену суміш порошків піддають холодному пресуванню в капсулах зі стандартної швидкорізальної сталі під тиском 600 МПа до щільності 85...90 Об.
Далі визначають температуру спікання для вибраного складу швидкорізальної сталі за діаграмою стану, яка повинна бути на 10-15"С вище температури плавлення евтектики (уїМеСяМаС). Для вибраної швидкорізальної сталі ЛОРЄМ5-МП температура рідкофазного спікання становить 1150 7С з витримкою 1 годину. Далі слідує кінцева термічна обробка (гартування з температури 1210 "С та триразовий відпуск при температурі 550 "С протягом 1 години).
Приклад 2. Аналогічний прикладу 1, але як вихідну суміш порошків використовують низьковуглецеву сталь О1РБбБМ5К»5 з хімічним складом (мас. 905): 0,07 С, 6,26 МУ, 5,54 Мо, 5,11 Со, 4,11 Ст, 1,94М, 0,16 5, 0,22 Мп, 0,15 Си, 0,019 5, 0,029 Р, решта залізо, та високовуглецевий сплав з хімічним складом (мас. 95): 3,74 С, 6,63 МУ, 5,12 Мо, 4,96 Со, 4,21 Ст, 2,09 М, 0,15 51, 0,24
Мп, 0,19 Си, 0,015 5, 0,031 Р, решта залізо, у співвідношенні, при якому середня по суміші концентрація вуглецю дорівнює 1,05-1,07 мас. 95, що відповідає 72 об. 95 низьковуглецевої 60 складової та 28 об. 95 високовуглецевої складової. Для швидкорізальної сталі ЛОРЄМ5К5о-МП температура рідкофазного спікання становить 1120 С з витримкою 1 годину, далі слідує гартування з температури 1220 "С та триразовий відпуск при температурі 550 "С протяом 1 години.
Механічні властивості порошкової швидкорізальної сталі, виготовленої за запропонованою технологією та найближчим аналогом, наведені в таблиці.
Таблиця
Спосіб Маока стапі Температура і Кількість рідкої ІПористість, Механічна виробництва сталі р тривалість спікання фази, 90 до міцність, МПа
Найближчий 1ОРБМ5-МП (1234 С,їгодилйа | 09010 2500 аналог 1ОРБМ5К5-МПІ1220С,40хвилинї | (6.1.0 ї1 2800
Запропонований (1ОРБМ5-МП І1140С,їгодилйа | 029.10 2560 спосіб 1ОРБМ5К5-МПІТ120С,їгодила | 028.10 2820
Виробничі випробування показали позитивні результати, планується впровадження розробленої технології у виробництво.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі, який включає пресування заготовок та наступне спікання у вакуумі при температурі вище температури солідуса, який відрізняється тим, що як вихідний матеріал для спікання використовують суміш порошків двох складів: низьковуглецеву швидкорізальну сталь із вмістом вуглецю не більше 0,1 мас. 9б, та високовуглецевий сплав з концентрацією легуючих елементів, аналогічною стандартній швидкорізальній сталі зі вмістом вуглецю, який відповідає евтектичній концентрації, в співвідношенні, що забезпечує одержання кінцевого вмісту вуглецю в сталі на рівні стандартного для вибраної марки сталі, забезпечуючи одержання 25-35 об. 95 рідкої фази під час спікання при температурі плавлення високовуглецевої складової.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201506086A UA112934C2 (uk) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201506086A UA112934C2 (uk) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA112934C2 true UA112934C2 (uk) | 2016-11-10 |
Family
ID=57445251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201506086A UA112934C2 (uk) | 2015-06-19 | 2015-06-19 | Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA112934C2 (uk) |
-
2015
- 2015-06-19 UA UAA201506086A patent/UA112934C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104588997B (zh) | 一种近等温模锻制备TiAl合金构件的方法 | |
| JP6862403B2 (ja) | 混合硬化でマルテンサイト系鋼を製造する方法 | |
| WO2015083599A1 (ja) | ボルト用鋼線およびボルト、並びにそれらの製造方法 | |
| CN105899697A (zh) | 渗碳钢部件的制造方法和渗碳钢部件 | |
| EP3689492B1 (en) | Method for manufacturing hot forging material | |
| CN104325131B (zh) | 一种铁基粉末冶金材料及其制备方法 | |
| WO2017204286A1 (ja) | 熱間金型用Ｎｉ基合金及びそれを用いた熱間鍛造用金型、鍛造製品の製造方法 | |
| JPWO2019107502A1 (ja) | 熱間鍛造用金型、鍛造製品の製造方法 | |
| JPWO2014126086A1 (ja) | 金属粉末、熱間加工用工具および熱間加工用工具の製造方法 | |
| JPWO2019106922A1 (ja) | 熱間金型用Ｎｉ基合金及びそれを用いた熱間鍛造用金型 | |
| RU2569275C1 (ru) | Плита из высокопрочного алюминиевого сплава и способ ее изготовления | |
| JP2010180473A (ja) | クラッキングコンロッド及びその製造方法 | |
| TWI465575B (zh) | 熱加工性優良的高速度工具鋼素材的製造方法 | |
| RU2601720C1 (ru) | Жаропрочный свариваемый сплав на основе кобальта и изделие, выполненное из него | |
| EP3689493B1 (en) | Method for producing hot-forged material | |
| UA112934C2 (uk) | Спосіб виробництва порошкової швидкорізальної сталі | |
| JP2011067870A (ja) | 鋳造圧縮機物品及びそれを形成する方法 | |
| JP2017048441A (ja) | 被削性に優れた機械構造部材用鋼管とその製造方法 | |
| US11155912B2 (en) | Method and arrangement for processing articles | |
| RU2393258C2 (ru) | Сплав на основе титана | |
| CN113677459A (zh) | 粉末冶金用铁基混合粉末和铁基烧结体 | |
| RU2494836C1 (ru) | Способ получения высокоплотного порошкового фосфорсодержащего материала на основе железа | |
| TW201522659A (zh) | 合金粉體及應用其之雷射積層製程 | |
| US11414731B2 (en) | Mixed powder for powder metallurgy, sintered body, and method for producing sintered body | |
| Manaf et al. | A study on sintering behavior and mechanical properties of high speed steel powder through powder metallurgy route |