SU1647039A1 - Карбидосталь и способ ее получени - Google Patents
Карбидосталь и способ ее получени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1647039A1 SU1647039A1 SU884436204A SU4436204A SU1647039A1 SU 1647039 A1 SU1647039 A1 SU 1647039A1 SU 884436204 A SU884436204 A SU 884436204A SU 4436204 A SU4436204 A SU 4436204A SU 1647039 A1 SU1647039 A1 SU 1647039A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- titanium
- steel
- carbide
- liquid
- heat resistance
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 15
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 7
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 20
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 abstract 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 TiC Chemical class 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 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 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в инструментальном производстве. Цель изобретени - повышение твердости, теплостойкости стали и ее плотности. Карбидосталь содержит , мае. % : карбид титана 4,55-13.3; углерод 0,38-2,89; титан 0,6-4,12; ванадий 5,76- 8,06; хром 7,91-10,2; марганец 0,42-2,27; кремний 0,31-3,4; железо - остальное. В процессе производства стали сплавл ют все компоненты, кроме титана, и полученный расплав смешивают в ковше с расчетным количеством титансодержащего компонента. Сплав при этом дополнительно разогреваетс за счет протекани экзотермической реакции образовани карбида титана, становитс в зким и тер ет жидко- текучесть благодар своему двухфазному жидкотвердому состо нию после выпадени этих карбидов из раствора. Образовавшуюс жидкотвердую массу, имеющую почти одинаковую структуру как в поверхностных сло х, так и в сердцевине, выгружают из ковша в матрицу литейной формы и прессуют до полного затвердевани . 2 с.п.ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в инструментальном производстве.
Целью изобретени вл етс повышение твердости и теплостойкости при повышенной плотности заготовок.
Карбидосталь, преимущественно лита , содержит карбид титана и матрицу, содержащую углерод, ванадий, хром, марганец, «еремний и титан, при следующем соотношении ингредиентов стали, мас.%:
Карбид титана4,55-13,3
Углерод0.38-2,89
Титан0,6-4,72
Ванадий5,76-8,08
Хром7,91-10,2
Марганец0,42-2,27
Кремний0,31-3,4
ЖелезоОстальное
при этом TIC+TI+C 16,0.
При содержании углерода в карбидоста- ли ниже 0,38% в ней образуетс недостаточное количество карбида титана TIC, а в аустените остаетс слишком мало углерода дл образовани теплостойкого мартенсита . По этой же причине сплавы с содержанием углерода на нижнем пределе должны содержать соответственно меньше титана.
При содержании углерода в карбидоста- ли выше 2,89% выпадает из расплава такое
О
Ј.
VJ О
ы ю
ю , шее количество TiC, что сплав с трудом ю гдаетсн дальнейшей обработке давлением Кроме того, выплавка белых легированны чугунов, содержащих более 2,89% С, ш.руднительна.
При наличии в сплаве менее 0,6% TI он ;о -.ержит недостаточно карбидов титана и :е может рассматриватьс как твердый сп гш. При содержании в сплаве более - },2% Ti этот элемент сильно обезуглеро- ли чает твердый раствор, в результате чего ле ированный мартенсит металлической матрицы получаетс недостаточно упрочненным после закалки и отпуска.
При содержании в сплаве менее 5,76% V и менее,91 % Сгэтот мартенсит получаетс недостаточно легированным и теплоустой- чиаим. При содержании в сплаве более 8,08% V и 10,2% Сг в металлической св зке образуетс слишком большое количество кгрбидов типа МС, и МазСб, в резуль- гзте чего аустенит и образующийс на его мосте мартенсит получаютс недостаточно и с щенными углеродом. При содержа- H и в сплаве менее 0,31% Si этот элемент жно рассматривать как примесь. При держании же в сплаве свыше 3,4% Si ,:IOT элемент уже перестает оказывать по- г чапельное вли ние на образование кар- I .IOB типа МтСз и начинает охрупчивать св зку.
При содержании в сплаве менее 0,42% ЭД ч сера (вредна примесь) неполностью с лизана а виде сульфидов типа MnS. При г-- держании в сплаве свыше 2,27% Мп в нем .рзн етс слишком большое количество u i атомного аустенкга.
Согласно предлагаемому способу вс ni лученна в ковше порци жидко-твердой .«:.ссы, имеюща практически одинаковую двухфазную структуру, как в поаерхностных :/о х, так и в сердцевине, выгружаетс из чмпша в матрицу литейной формы и прес- (;егс пуансоном. Полученна лита заготовка еще достаточно пластична и может, i т. необходимости, подвергатьс даль- пижм операци м гор чего деформироваНгП .
Предлагаемый способ плавки и лить основан на р де термодинамических осо- бшностей разработанной параллельно Х чрбидостали, согласно, которым лз рас- т ва сначала выдел ютс карбиды типа TiC, почти не содержащие Сг и Мп и лишь fynoro V (карбидна составл юща чарбидостали, не имеюща жидкой фазы ), а при затвердевании св зующей ме- ГР:: жческой матрицы (св зки), i ч. ентирующей эти карбиды, выдел ютс
совсем другие карбиды, почти не содержащие Ti, но обогащенные ванадием.
Таким образом быстрорежуща составл юща разработанной литой карбидо- стали имеет в течение определенного времени своего образовани и существовани кратковременную жидкую фазу, что позвол ет примен ть в этот отрезок времени методы литейного производства, но особые, 0 с дополнительным использованием давлени .
При затвердевании св зки в ней образуютс карбиды, равно как и при последующем охлаждении в твердом состо нии, а 5 также при отпуске после закалки, но эти карбиды решающим образом отличаютс от карбидной составл ющей карбидостали (главным образом тем, что почти не содержат титана).
0 Предлагаема технологи (состав сплава , способ плавки и лить его) обеспечивает создание твердого сплава, состо щего из карбидов TiC, сцементированных известным методом жидкофазного спекани быст- 5 рорежущей сталью, но не содержащей не только вольфрама, но и молибдена. При этом жидкофазное спекание происходит без использовани технологии порошковой металлургии, т.е. без сохранени остаточ- 0 ной пористости. Оно происходит естественным образом при затвердевании смеси кристаллов TiC и расплава.
Сцепление между карбидной и быстрорежущей составл ющими при предлагае- 5 мой технологии гораздо лучше, чем при стандартной (метод порошковой металлургии ), так как карбидна составл юща не привноситс извне, а зарождаетс и вырастает в расплаве (на стадии ковшевой ме- 0 таллургии предлагаемого способа).
П р и м е р. В индукционной печи ИСТ- 004 выплавлены сплавы без титана, состав которых приведен в табл. 1.
Сплавы перегреты до 1550°С и при пе- 5 реливе из тигл в ковш к ним был добавлен порошок титана марки ПТС дисперсностью 100 мкм в количестве, мас.% : 4,6 (а), 5,2 (б), 9,3 (в), 12,4 (г), 14,2 (д). В результате получены сплавы в кашеобразном состо нии, со- 0 став которых приведен в табл. 2.
Эти сплавы вылиты из ковша в полость матрицы пресс-формы цилиндрического профил диаметром 220 мм и осажены пуансоном пресса и усилением 50 т до полного 5 затвердевани под давлением в виде дисков высотой 15 мм.
Из части дисков вырезаны заготовки дл исследовани полученного металла. Часть заготовок подвергнута зака/тке с 1220°С и троекратному отпуску при 550°С.
Втора часть не подвергаетс закалке и отпуску. Вместо этого производ т одну только обработку холодом в жидком азоте.
Полученный металл испытывают на твердость и теплостойкость, причем мерой последней служит температура нагрева с выдержкой в течение 1 ч, при которой твердость снижаетс до значений ниже HRC 60. Теплостойкость ниже 600°С считаетс неудовлетворительной.
Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Как видно из табл. 2, сплавы предлагаемого химического состава удовлетвор ют предъ вл емым требовани м.
Технико-экономическа эффективность изобретени заключаетс в повышении служебных свойств инструмента за счет повышени теплостойкости карбидостали и ее плотности. Долговечность инструмента возрастает на 5-8%. По сравнению с известной предлагаема карбидосталь вл етс более экономно легированной, поскольку в ней не примен етс дорогосто- щий и дефицитный молибден.
Дополнительна эффективность достигаетс за счет повышени стойкости оснастки , примен емой при кристаллизации сплавов под давлением.
0
5
0 5
0
Claims (2)
1.Карбидосталь преимущественно лита , включающа карбид титана и матрицу, содержащую углерод, кремний, хром и железо , отличающа с тем, что, с целью повышени твердости и теплостойкости, матрица дополнительно содержит титан, ванадий и марганец при следующем соотношении компонентов в стали, мас.% :
Карбид титана4,55-13,3
Углерод0,38-2,89
Кремний0,31-3,4
Хром7,91-10,2
Титан0,60-4,72
Ванадий5,76-8,08
Марганец0,42-2,27
ЖелезоОстальное
при этом TiC+TI+С 16,0.
2.Способ получени карбидостали, включающий получение расплава, доведение его до жидко-твердого состо ни , заполнение им формы и кристаллизацию под давлением, отличающийс тем, что, с целью увеличени теплостойкости и твердости стали при повышенной плотности заготовок , однофазный расплав довод т до жидко-твердого состо ни путем смешени с твердым титансодержащим компонентом, обеспечивающим введение титана в шихту от 5 до 12%.
Таблица 1
TiC-t-TH С.
Продолжение табл. 1
Таблица 2
Продолжение табл. 2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884436204A SU1647039A1 (ru) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Карбидосталь и способ ее получени |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884436204A SU1647039A1 (ru) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Карбидосталь и способ ее получени |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1647039A1 true SU1647039A1 (ru) | 1991-05-07 |
Family
ID=21379514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884436204A SU1647039A1 (ru) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | Карбидосталь и способ ее получени |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1647039A1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2301721C1 (ru) * | 2005-12-14 | 2007-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Способ получения легированной карбидостали |
| RU2487958C2 (ru) * | 2011-03-11 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) | Суспензионная литая дисперсионно-твердеющая ферритокарбидная штамповая сталь |
| RU2511226C2 (ru) * | 2012-04-12 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Способ получения беспористого карбидочугуна для изготовления выглаживателей |
| RU2601363C2 (ru) * | 2013-10-21 | 2016-11-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Спеченный металлообрабатывающий инструмент, изготовленный из порошковой карбидостали |
| RU2756600C1 (ru) * | 2020-11-25 | 2021-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал") | Заготовка твердосплавной пластины из порошковой карбидостали и способ ее термообработки |
-
1988
- 1988-06-06 SU SU884436204A patent/SU1647039A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гуревич Ю,Г, Нарва В.К.. Фраге Н.Р. Карбидосталь. -М.: Металлурги , 1988, с. 64. Мержанов А.Г. и др. Новые методы получени высокотемпературных материалов. - М.: Наука. 1981, с. 193-206. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2301721C1 (ru) * | 2005-12-14 | 2007-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Способ получения легированной карбидостали |
| RU2487958C2 (ru) * | 2011-03-11 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) | Суспензионная литая дисперсионно-твердеющая ферритокарбидная штамповая сталь |
| RU2511226C2 (ru) * | 2012-04-12 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Способ получения беспористого карбидочугуна для изготовления выглаживателей |
| RU2601363C2 (ru) * | 2013-10-21 | 2016-11-10 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Спеченный металлообрабатывающий инструмент, изготовленный из порошковой карбидостали |
| RU2756600C1 (ru) * | 2020-11-25 | 2021-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Вириал" (ООО "Вириал") | Заготовка твердосплавной пластины из порошковой карбидостали и способ ее термообработки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA72309C2 (ru) | Translated By PlajСПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА СТАЛИ, СПЛАВ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА СТАЛИ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЗЕРНА | |
| KR100562759B1 (ko) | 냉간 가공 공구용, 및 양호한 내마모성, 인성 및 열처리 특성을 갖는 부품용 강 재료와 그의 제조방법 | |
| KR101736108B1 (ko) | 써멧의 주조식 제조방법 및 그에 의해 제조된 써멧 | |
| CN107746917A (zh) | 模具钢及其制作方法和应用、模具 | |
| JP2004501276A (ja) | 溶射成形された窒素添加鋼、該鋼を製造する方法、および該鋼から製造された複合材料 | |
| SU1647039A1 (ru) | Карбидосталь и способ ее получени | |
| WO1992001072A1 (en) | Process for making as-cast ferritic spheroidal graphitic ductile iron | |
| JP4523230B2 (ja) | 強化された耐久性工具鋼、その製造方法、前記鋼でできた部材の製造方法、およびその得られた部材 | |
| WO1995024513A1 (en) | Steel alloys and rolling mill rolls produced therefrom | |
| JPH01212736A (ja) | 粉末冶金で製造される高速度鋼、これから製造される摩耗部材及びその製造方法 | |
| JPH0512424B2 (ru) | ||
| CN101942606A (zh) | 含氮奥氏体型热作模具钢及其制备方法 | |
| KR950006273B1 (ko) | 내마모성 복합 롤과 그 제조 방법 | |
| JP3751433B2 (ja) | 高温での耐摩耗性にすぐれるハイス系鋳鉄材 | |
| JP2688729B2 (ja) | 耐アルミニウム溶損材料 | |
| RU2095460C1 (ru) | Литая штамповая сталь | |
| SU1724723A1 (ru) | Штампова сталь | |
| EP0285128B1 (en) | Manufacturing method for high hardness member | |
| JP3746610B2 (ja) | 高温での耐摩耗性にすぐれるハイス系鋳鉄材 | |
| SU1735386A1 (ru) | Износостойкий чугун | |
| EP0798395B1 (en) | Heat insulating alloy steel and die casting machine parts | |
| JPH07103442B2 (ja) | 高強度焼結合金鋼の製造方法 | |
| JPH0987807A (ja) | 高靭性精密鋳造用高速度工具鋼 | |
| SU1323227A1 (ru) | Способ получени отливок | |
| SU1617033A1 (ru) | Чугун дл тиглей алюминиевых сплавов |