RU2005806C1 - Quick-cutting steel - Google Patents
Quick-cutting steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2005806C1 RU2005806C1 SU5018525A RU2005806C1 RU 2005806 C1 RU2005806 C1 RU 2005806C1 SU 5018525 A SU5018525 A SU 5018525A RU 2005806 C1 RU2005806 C1 RU 2005806C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- niobium
- vanadium
- molybdenum
- tungsten
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 8
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 6
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии сплавов, содержащих железо, углерод, вольфрам, хром, молибден, ванадий, ниобий, никель и алюминий, и используемых для изготовления режущего инструмента. The invention relates to the metallurgy of alloys containing iron, carbon, tungsten, chromium, molybdenum, vanadium, niobium, nickel and aluminum, and used for the manufacture of cutting tools.
Широко известны в металлургии сплавы, содержащие железо, углерод, вольфрам, хром, молибден, ванадий, ниобий, никель и алюминий, обладающие сравнительно хорошей режущей способностью и удовлетворительной пластичностью. Alloys containing iron, carbon, tungsten, chromium, molybdenum, vanadium, niobium, nickel and aluminum are widely known in metallurgy, having relatively good cutting ability and satisfactory ductility.
Из описанных в литературе инструментальных сплавов, используемых для изготовления режущего инструмента, по составу ингредиентов наиболее близка к заявленному сплаву быстрорежущая сталь, которая содержит указанные ингредиенты в следующих количествах, мас. % : Углерод 1,0-3,2 Вольфрам 1,0-20,0 Хром 1,0-6,0 Молибден 2,0-10,0 Ванадий 0,5-1,5 Ниобий 3,0-10,0 Никель 0-2,0 Алюминий 0,001-0,15 Железо Остальное Этот сплав имеет недостаточно высокую пластичность в горячем состоянии, что не позволяет достичь высокой степени деформации за один проход и требует поэтому многократных повторных деформационных циклов для получения конечного размера. Задачей изобретения является повышение рабочих свойств стали. Of the instrumental alloys described in the literature used for the manufacture of cutting tools, the composition of the ingredients is closest to the claimed alloy high-speed steel, which contains these ingredients in the following quantities, wt. %: Carbon 1.0-3.2 Tungsten 1.0-20.0 Chromium 1.0-6.0 Molybdenum 2.0-10.0 Vanadium 0.5-1.5 Niobium 3.0-10.0 Nickel 0-2.0 Aluminum 0.001-0.15 Iron Else This alloy does not have high ductility in the hot state, which does not allow a high degree of deformation in one pass and therefore requires multiple repeated deformation cycles to obtain the final size. The objective of the invention is to increase the working properties of steel.
Целью изобретения является создание такого сплава, который обладал бы высокой горячей пластичностью. The aim of the invention is the creation of such an alloy that would have high hot ductility.
Для достижения указанной цели известная быстрорежущая сталь, в состав которой входят железо, углерод, вольфрам, хром, молибден, ванадий, ниобий, никель и алюминий, дополнительно содержит кобальт, медь, марганец, кремний, церий, лантан и азот при следующем соотношении компонентов, мас. % : Углерод 0,7-0,9 Вольфрам 17-18,5 Хром 3-3,6 Молибден 0,1-1,9 Ванадий 0,5-1,5 Ниобий 0,01-1,0 Никель 0,1-2,0 Алюминий 0,001-0,15 Кобальт 0,01-1,0 Медь 0,1-0,3 Марганец 0,1-0,4 Кремний 0,1-0,4 Церий 0,005-0,05 Лантан 0,005-0,05 Азот 0,01-0,05 Железо Остальное
Технический результат изобретения заключается в использовании эффекта сверхпластичности при деформации в межкритическом интервале температур, а также в использовании структурной сверхпластичности. С целью реализации указанных эффектов кобальт, медь, кремний и марганец введены для твердорастворного упрочнения и уменьшения растворимости углерода, что способствует повышению пластичности. Лантан и церий введены для связывания вредных примесей, прежде всего кислорода и водорода, что в конечном итоге за счет рафинирования ведет к увеличению пластических свойств.To achieve this goal, the known high-speed steel, which includes iron, carbon, tungsten, chromium, molybdenum, vanadium, niobium, nickel and aluminum, additionally contains cobalt, copper, manganese, silicon, cerium, lanthanum and nitrogen in the following ratio of components, wt. %: Carbon 0.7-0.9 Tungsten 17-18.5 Chromium 3-3.6 Molybdenum 0.1-1.9 Vanadium 0.5-1.5 Niobium 0.01-1.0 Nickel 0.1 -2.0 Aluminum 0.001-0.15 Cobalt 0.01-1.0 Copper 0.1-0.3 Manganese 0.1-0.4 Silicon 0.1-0.4 Cerium 0.005-0.05 Lanthanum 0.005 -0.05 Nitrogen 0.01-0.05 Iron Else
The technical result of the invention is to use the effect of superplasticity during deformation in the intercritical temperature range, as well as to use structural superplasticity. In order to implement these effects, cobalt, copper, silicon and manganese are introduced for solid-solution hardening and decrease the solubility of carbon, which helps to increase ductility. Lanthanum and cerium are introduced to bind harmful impurities, primarily oxygen and hydrogen, which ultimately leads to an increase in plastic properties due to refining.
Введение азота дает возможность реализовать эффект "микродуплексной" структуры, так как добавки азота в совокупности с W, Cr, Mo, V, Nb позволяют получить в структуре вторую тугоплавкую и мелкокристаллическую фазу в виде нитридов и карбонитридов указанных элементов, что способствует повышению эффекта структурной сверхпластичности. The introduction of nitrogen makes it possible to realize the effect of a "micro duplex" structure, since the addition of nitrogen in combination with W, Cr, Mo, V, Nb makes it possible to obtain a second refractory and fine crystalline phase in the form of nitrides and carbonitrides of these elements, which contributes to an increase in the effect of structural superplasticity .
Для получения быстрорежущей стали были приготовлены три смеси ингредиентов, содержащие компоненты на нижнем, среднем и верхнем уровне, а также две смеси, содержащие ингредиенты в запредельном количестве. Выплавку сплавов производили в индукционной высококачественной печи ИСТ-016, емкостью 160 кг на основе стального олова, ферросплавов и чистых металлов. Азот вводили в виде азотированного феррохрома. Раскисление стали осуществляли с помощью лигатуры, содержащей редкоземельные элементы (Ce и La). To produce high-speed steel, three mixtures of ingredients were prepared containing the components at the lower, middle and upper levels, as well as two mixtures containing the ingredients in an exorbitant amount. Alloys were smelted in the IST-016 high-quality induction furnace, with a capacity of 160 kg, based on steel tin, ferroalloys and pure metals. Nitrogen was introduced in the form of nitrided ferrochrome. Steel deoxidation was carried out using a ligature containing rare earth elements (Ce and La).
Химический состав и пластичность стали при высокой температуре в сравнении с прототипом приведены в таблице. The chemical composition and ductility of steel at high temperature in comparison with the prototype are shown in the table.
Испытания прототипа приведены в тех же условиях. Tests of the prototype are given in the same conditions.
Как видно из таблицы, предложенная сталь значительно превосходит известную по пластичности при высоких температурах. As can be seen from the table, the proposed steel significantly exceeds the known plasticity at high temperatures.
Наиболее высокой горячей пластичностью обладает сталь, которая содержит компоненты на среднем уровне. The highest hot ductility is possessed by steel, which contains components at an average level.
Таким образом, проведенный анализ и испытания подтверждают, что предлагаемое решение соответствует критериям новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости. (56) Геллер Ю. А. Инструментальные стали. М. : Металлургия, 1983, стр. 354-377. Thus, the analysis and tests confirm that the proposed solution meets the criteria of novelty, inventive step and industrial applicability. (56) Geller, Yu.A. Tool steel. M.: Metallurgy, 1983, pp. 354-377.
Патент Австрии N 392085, кл. C 22 C 38/26, опублик. 1991 г. Austrian patent N 392085, cl. C 22 C 38/26, published. 1991 year
Claims (1)
Углерод 0,7 - 0,9
Вольфрам 17,0 - 18,5
Хром 3,0 - 3,6
Молибден 0,1 - 1,9
Ванадий 0,5 - 1,5
Ниобий 0,01 - 1,0
Никель 0,1 - 2,0
Алюминий 0,001 - 0,15
Кобальт 0,01 - 1,0
Медь 0,1 - 0,3
Марганец 0,1 - 0,4
Кремний 0,1 - 0,4
Церий 0,005 - 0,050
Лантан 0,005 - 0,050
Азот 0,01 - 0,05
Железо ОстальноеRAPID STEEL containing iron, carbon, tungsten, chromium, molybdenum, vanadium, niobium, nickel, aluminum, characterized in that it additionally contains cobalt, copper, manganese, silicon, cerium, lanthanum and nitrogen in the following ratio of components, wt. %:
Carbon 0.7 - 0.9
Tungsten 17.0 - 18.5
Chrome 3.0 - 3.6
Molybdenum 0.1 - 1.9
Vanadium 0.5 - 1.5
Niobium 0.01 - 1.0
Nickel 0.1 - 2.0
Aluminum 0.001 - 0.15
Cobalt 0.01 - 1.0
Copper 0.1 - 0.3
Manganese 0.1 - 0.4
Silicon 0.1 - 0.4
Cerium 0.005 - 0.050
Lanthanum 0.005 - 0.050
Nitrogen 0.01 - 0.05
Iron Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018525 RU2005806C1 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Quick-cutting steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018525 RU2005806C1 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Quick-cutting steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005806C1 true RU2005806C1 (en) | 1994-01-15 |
Family
ID=21592553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5018525 RU2005806C1 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Quick-cutting steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2005806C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194792C2 (en) * | 2000-11-22 | 2002-12-20 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В.Хруничева | Quick-cutting steel |
| RU2243283C2 (en) * | 2001-06-07 | 2004-12-27 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева | Quick-cutting steel |
| RU2440437C2 (en) * | 2006-04-24 | 2012-01-20 | Вилларэс Металс С/А | High-speed steel for saw blade |
| RU2665642C1 (en) * | 2018-03-02 | 2018-09-03 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron-based alloy |
-
1991
- 1991-12-20 RU SU5018525 patent/RU2005806C1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194792C2 (en) * | 2000-11-22 | 2002-12-20 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В.Хруничева | Quick-cutting steel |
| RU2243283C2 (en) * | 2001-06-07 | 2004-12-27 | Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева | Quick-cutting steel |
| RU2440437C2 (en) * | 2006-04-24 | 2012-01-20 | Вилларэс Металс С/А | High-speed steel for saw blade |
| RU2665642C1 (en) * | 2018-03-02 | 2018-09-03 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Iron-based alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0381121B1 (en) | High-strength heat-resistant steel with improved workability | |
| US4721600A (en) | Superplastic ferrous duplex-phase alloy and a hot working method therefor | |
| EP0327042B1 (en) | Maraging steel | |
| JPH0143016B2 (en) | ||
| CN103131896B (en) | Low-cost beta-close titanium alloy | |
| RU2005806C1 (en) | Quick-cutting steel | |
| US3453102A (en) | High strength,ductile maraging steel | |
| RU2383649C2 (en) | Precipitation hardening steel (versions) and item out of steel (versions) | |
| GB2160221A (en) | Two phase stainless steel having improved impact characteristic | |
| SU1744138A1 (en) | Nitrogen containing alloying additive for steels and a high strength steel | |
| RU96119965A (en) | WELDED HIGH-STRENGTH STEEL, WITH EXCELLENT LOW-TEMPERATURE SHOCK VISCOSITY | |
| CA2457183C (en) | Alloy and object having high heat resistance and high thermal stability | |
| US1998957A (en) | Ferrous alloy | |
| SU1447917A1 (en) | Iron-base alloy | |
| US2819194A (en) | Method of aging titanium base alloys | |
| SU1366548A1 (en) | Cast iron | |
| SU1468957A1 (en) | Cast iron | |
| SU954477A1 (en) | Alloy for reducing and alloying steel | |
| SU1747531A1 (en) | Tool alloy | |
| SU1742350A1 (en) | Steel | |
| SU657079A1 (en) | Constructional steel | |
| RU2030480C1 (en) | Steel | |
| JPS6357745A (en) | High-strength stainless steel excellent in workability | |
| JPS6025486B2 (en) | Method for manufacturing clean steel with low oxygen, sulfur, and nitrogen content | |
| SU889732A1 (en) | Iron-based alloy |