SU1488357A1 - Tool steel - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к стали дляThe invention relates to metallurgy, in particular to steel for

Изобретение относится к металлургии, в частности к стали для деревообрабатывающего инструмента круглых плоских пил и пил вертикальных лесопильных рам.The invention relates to metallurgy, in particular to steel for woodworking tools of circular flat saws and saws of vertical sawmill frames.

Цель изобретения - повышение предела прочности, относительного сужения, относительного удлинения, ударной вязкости при температурах до -60°С, износостойкости и сопротивления усталостной повреждаемости стали.The purpose of the invention is to increase the tensile strength, relative narrowing, relative elongation, impact strength at temperatures down to -60 ° C, wear resistance and resistance to fatigue damage to steel.

Химический состав выплавленных сталей приведен в табл. 1. Отожженные слитки массой 40 кг прокованы на заготовку - квадрат 35 мм; из которой изготавливались образцы дляThe chemical composition of the steel produced is given in table. 1. Annealed ingots weighing 40 kg forged on the workpiece - 35 mm square; from which samples were made for

22

деревообрабатывающего инструмента. Цель изобретения - повышение предела прочности, относительного сужения, относительного удлинения, ударной вязкости при температурах до -60°С, износостойкости и сопротивления усталостной повреждаемости стали.woodworking tools. The purpose of the invention is to increase the tensile strength, relative narrowing, relative elongation, impact strength at temperatures down to -60 ° C, wear resistance and resistance to fatigue damage to steel.

Сталь дополнительно содержит ванадий, молибден, кальций и РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,65-0,85; кремний 0,15-0,45; марганец 0,15-0,50; хром 0,05-0,30; никель 1,55-2,75; молибден 0,05-0,30; ванадий 0,05-0,45; кальций 0,001-0,05; алюминий 0,0050,08; РЗМ 0,01-0,12; железо - остальное. Применение стали позволяет повысить долговечность инструмента в 1,5 раза. 2 табл.The steel additionally contains vanadium, molybdenum, calcium and rare-earth metals in the following ratio, wt.%: Carbon 0,65-0,85; silicon 0.15-0.45; manganese 0.15-0.50; chromium 0.05-0.30; nickel 1.55-2.75; molybdenum 0.05-0.30; vanadium 0.05-0.45; calcium 0.001-0.05; aluminum 0.0050.08; REM 0.01-0.12; iron - the rest. The use of steel allows to increase the durability of the tool by 1.5 times. 2 tab.

исследования структуры и определения механических свойств.structure studies and determination of mechanical properties.

Механические и эксплуатационные свойства сталей приведены в табл. 2.Mechanical and operational properties of steel are given in table. 2

Сущность изобретения состоит в выбранной схеме легирования, оптимальном соотношении углерода и карбидообразующих элементов (молибдена, ванадия, хрома), а также в микролегировании стали кальцием и редкоземельными элементами. Последнее позволило, не прибегая к рафинированию стали применением электрошлакового переплава или обработкой синтетическими шлаками, получить низкие содержания серы и фосфора в готовом металле.The invention consists in the selected doping scheme, the optimal ratio of carbon and carbide-forming elements (molybdenum, vanadium, chromium), as well as in micro-alloying with calcium and rare-earth elements. The latter allowed, without resorting to refining the steel using electroslag remelting or processing with synthetic slags, to obtain low contents of sulfur and phosphorus in the finished metal.

511 .„1488357511. „1488357

33

14883571488357

Механические свойства приведены для продольных образцов, вырезанных из квадрата 35 мм (степень укова II крат,). Прочностные и пластические характеристики при растяжении, а также ударная вязкость определялись по ГОСТам.Mechanical properties are given for longitudinal specimens cut from a square of 35 mm (the degree of wound II times,). Strength and plastic characteristics under tension, as well as toughness, were determined according to GOST.

Термообработка всех составов аналогична: закалка с 800-880°С в масле обеспечивала мелкое зерно аустенита (11БАЗ), отпуск в зависимости от химсостава в интервале 450550^рС.Heat treatment of all compositions is similar: quenching from 800-880 ° C in oil provided fine austenite grain (11BAZ), tempering depending on the chemical composition in the interval 450550 ^r C.

Относительная износостойкость Определялась при динамическом нагружении с абразивным истиранием. Эталон - сталь 9ХФ. .Relative wear resistance Was determined under dynamic loading with abrasive abrasion. Standard - steel 9HF. .

Сопротивление усталостной повреждаемости определялось по количеству циклов до разрушения цилиндрических- образцов с надрезом радиусом 0,5 мм, подвергаемых изгибу с вращением ( &_.,= 700 Н/мм¹, частота нагружения 6000 мин'¹'). Эталон - сталь 9ХФ.The fatigue damage resistance was determined by the number of cycles to the destruction of cylindrical samples with a notch with a radius of 0.5 mm, subjected to bending with rotation (& _., = 700 N / mm ¹ , loading frequency 6000 min " ¹ "). Standard - steel 9HF.

Применение предлагаемой стали позволит повысить стойкость инструментов и снизить их аварийный расход.The use of the proposed steel will increase the tool life and reduce their emergency consumption.

10ten

1515

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Инструментальная сталь, содержащая углерод, хром, кремний, марганец, никель, алюминий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения предела прочности, относительного сужения, относительного удлинения, ударной вязкости при температурах до -60°С, износостойкости и сопротивления усталостной повреждаемости, она дополнительно содержит ванадий, молибден, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мае. 7а:Tool steel containing carbon, chromium, silicon, manganese, nickel, aluminum, iron, characterized in that, with the aim of increasing the tensile strength, relative narrowing, relative elongation, impact toughness at temperatures down to -60 ° C, wear resistance and fatigue damage resistance , it additionally contains vanadium, molybdenum, calcium and rare earth metals in the following ratio of components, May. 7a: 2020 2525 Углерод Carbon 0,65  0.65 - 0,85 - 0.85 Кремний Silicon 0,15 0.15 - 0,45 - 0.45 Марганец Manganese 0,15 0.15 - 0,50 - 0.50 Хром Chromium 0,05 0.05 - 0,30 - 0.30 Никель Nickel 1,55 1.55 -2,75 -2.75 Алюминий Aluminum 0,005 0,005 - 0,08 - 0.08 Ванадий Vanadium 0,05 0.05 - 0,45 - 0.45 Молибден Molybdenum 0,05 0.05 - 0,30 - 0.30 Кальций Calcium 0,001 0.001 - 0,05 - 0.05 ’Р едко з емель ные ’R a little металлы’ metals ’ 0,01 0.01 - 0,12 - 0.12 Железо Iron Остальное Rest Таблиц Spreadsheets а 1 a 1 СоставComposition Содержание, Нас.X, в компонентахContent, Us.X, in components УглеродCarbon 0,580.58 0,650.65 0,780.78 0,850.85 .Кремний .Silicon Марганец Manganese Хром Chromium Никель Nickel Молибден ;.· Molybdenum;. · -Ванадий -Vanadium Кальцйй Kaltsy Алюминий Aluminum РЗМ Rare earth metal Железо Iron Известная сталь ‘ Famous steel ‘ 0,29 0.29 0,40 0.40 1,52 1.52 1,42 1.42 . - ' . - ' 0,042 0.042 - - ОСталь- OStal ное a little Предлагаемая сталь Offered steel 0,15 0.15 0,15 0.15 о;о5 o; o5 1,55 1.55 0,05 0.05 0,05 0.05 0,001 0.001 0,005 0,005 0,01 0.01 0,30 0.30 0,30 0.30 0,24 0.24 2,30 2.30 0^24 0 ^ 24 0,17 0.17 0,02 0.02 0,05* 0.05 * 0,08 0.08 0,45 0.45 0,50 0.50 0,30 0.30 2,75 2.75 0,30 0.30 0,45 0.45 0,05 0.05 0,08 0.08 0,12 0.12 — - П р и м е ч а я н е. 8о всех составах содержание серы /менее 0,015 мас.Х, фосфора менее 0,02 мас.Х, ¹ EXAMPLE: 8o all compositions contain sulfur / less than 0.015 wt. X, phosphorus less than 0.02 wt. X, ¹ 5five 14883571488357 66 Таблица 2table 2 Состав Composition Предел . прочности, Н/мм¹ Limit strength, N / mm ¹ Предел текучести, Н/мм? Limit flowability N / mm? пг-"-———"“-1 pg - "-———" "" - 1 Ударная вязкость Toughness •---------Относительная износостойкость • --------- Relative wear resistance Относительное сопротивление усталостной повреждаемости Relative fatigue damage resistance Твердость НЕС, Hardness Hes, Относительное удлинение, X Relative elongation, X Относительное сужение, X Relative constriction X КДж/см‘ 20 KJ / cm 20 , при т-ре -60 at t-re -60 ♦ Известная сталь ♦ Famous steel » " 1740 1740 1620 1620 4»7 4 ”7 14 14 160 160 100 100 0,72 0.72 1,05 1.05 50,5 50.5 Предалагемая сталь Predalagee steel 2 2 1750 1750 1580 1580 9,5 9.5 27 27 260 260 220 220 1,20 1.20 1,25 1.25 50,5 50.5 3 3 1780 1780 1590 1590 9,0 9.0 24 24 250 250 200' 200 ' 1,35 1.35 1,50 1.50 50,0 50.0 4 four 1820 1820 1610 1610 8» 1 8 ”1 21 21 200 200 200 200 1,40 1.40 1,50 1.50 50,0 50.0