СПОСОБ УСТАНАВЛИВАНИЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТАЛИ (ВАРИАНТЫ), ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ, В ЧАСТНОСТИ, ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАЛИ ДЛЯ ГОРЯЧИХ ВИДОВ ОБРАБОТКИ (ВАРИАНТЫ), ПРИМЕНЕНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СТАЛИ И ИЗДЕЛИЕ ИЗ СТАЛИ

1. Инструментальная сталь, в частности инструментальная сталь для горячих видов обработки, отличающаяся тем, что она имеет следующий состав:
0,26-0,55 весового процента - углерод С;
<2 весовых процентов - хром Cr;
0-10 весовых процентов - молибден Мо;
0-15 весовых процентов - вольфрам W;
причем содержание вольфрама W и молибдена Мо составляет в сумме 1,8-15 весовых процентов;
карбидообразующие элементы - титан Ti, цирконий Zr, гафний Hf, ниобий Nb, тантал Та с содержанием от 0 до 3 весовых процентов по одному или в сумме;
0-4 весовых процентов - ванадий V;
0-6 весовых процентов - кобальт Со;
0-1,6 весового процента - кремний Si;
0-2 весовых процента - марганец Mn;
0-2,99 весового процента - никель Ni;
0-1 весовой процент - сера S;
остальное: железо и неизбежные примеси, причем инструментальная сталь при комнатной температуре имеет теплопроводность на уровне более чем 42 Вт/м·К, предпочтительно теплопроводность на уровне более чем 48 Вт/м·К, в частности теплопроводность на уровне более чем 55 Вт/м·К.
2. Инструментальная сталь, в частности инструментальная сталь для горячих видов обработки, отличающаяся тем, что она имеет следующий состав:
0,25-1,00 весовой процент - углерод С, азот N и бор В в сумме;
<2 весовых процентов - хром Cr;
0-10 весовых процентов - молибден Мо;
0-15 весовых процентов - вольфрам W;
причем содержание вольфрама W и молибдена Мо составляет в сумме 1,8-15 весовых процентов;
карбидообразующие элементы - титан Ti, цирконий Zr, гафний Hf, ниобий Nb, тантал Та с содержанием от 0 до 3 весовых процентов по одному или в сумме;
0-4 весовых процента - ванадий V;
0-6 весовых процентов - кобальт Со;
0-1,6 весового процента - кремний Si;
0-2 весовых процента - марганец Mn;
0-2,99 весового процента - никель Ni;
0-1 весовой процент - сера S;
остальное: железо и неизбежные примеси, причем инструментальная сталь, при комнатной температуре имеет теплопроводность на уровне более чем 42 Вт/м·К, предпочтительно теплопроводность на уровне более чем 48 Вт/м·К, в частности теплопроводность на уровне более чем 55 Вт/м·К.
3. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит менее чем 1 весового процента хрома Cr, предпочтительно менее чем 0,5 весового процента хрома Cr и, в частности менее чем 0,1 весового процента хрома Cr.
4. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержание молибдена в инструментальной стали больше 1 весового процента, предпочтительно больше 1,5 весового процента, в частности больше или равно 2 весовых процентов.
5. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит менее чем 1 весового процента хрома Cr, предпочтительно менее чем 0,5 весового процента хрома Cr и, в частности, менее чем 0,1 весового процента хрома Cr и содержание молибдена в инструментальной стали больше 1 весового процента, предпочтительно больше 1,5 весового процента, в частности больше или равно 2 весовых процентов.
6. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме.
7. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит меньше 1 весового процента хрома Cr, предпочтительно меньше чем 0,5 весового процента хрома Cr и предпочтительно меньше чем 0,1 весового процента хрома Cr, причем примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме.
8. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержание молибдена в инструментальной стали больше 1 весового процента, предпочтительно больше 1,5 весового процента, в частности больше или равно 2 весовых процентов, причем примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме.
9. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит меньше 1 весового процента хрома Cr, предпочтительно меньше чем 0,5 весового процента хрома Cr и, предпочтительно меньше 0,1 весового процента хрома Cr, а содержание молибдена в инструментальной стали больше 1 весового процента, предпочтительно больше 1,5 весового процента, в частности больше или равно 2 весовых процентов, и что примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме.
10. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что параметр НС=xCeq-АС·[хМо/(3·АМо)+xW/(3·AW)+(xV-0,4)/AV] лежит между 0,03 и 0,165, предпочтительно между 0,05 и 0,158 и, в частности между 0,09 и 0,15, причем обозначают xCeq - весовую процентную долю эквивалента углерода, хМо - весовую процентную долю молибдена, xW - весовую процентную долю вольфрама, xV - весовую процентную долю ванадия, АС - атомную массу углерода, АМо - атомную массу молибдена, AW - атомную массу вольфрама и AV - атомную массу ванадия.
11. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит меньше 1 весового процента хрома Cr, предпочтительно меньше чем 0,5 весового процента хрома Cr и, в частности менее чем 0,1 весового процента хрома Cr, и что параметр НС=xCeq-АС·[хМо/(3·АМо)+xW/(3·AW)+(xV-0,4)/AV] лежит между 0,03 и 0,165, предпочтительно между 0,05 и 0,158 и, в частности, между 0,09 и 0,15, причем обозначают xCeq - весовую процентную долю эквивалента углерода, хМо - весовую процентную долю молибдена, xW - весовую процентную долю вольфрама, xV - весовую процентную долю ванадия, АС - атомную массу углерода, АМо - атомную массу молибдена, AW - атомную массу вольфрама и AV - атомную массу ванадия.
12. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержание молибдена в инструментальной стали больше 1 весового процента, предпочтительно больше 1,5 весового процента, в частности больше или равно 2 весовых процентов, и что параметр НС=xCeq-АС·[хМо/(3·АМо)+xW/(3·AW)+(xV-0,4)/AV] лежит между 0,03 и 0,165, предпочтительно между 0,05 и 0,158 и, в частности, между 0,09 и 0,15, причем обозначают xCeq - весовую процентную долю эквивалента углерода, хМо - весовую процентную долю молибдена, xW - весовую процентную долю вольфрама, xV - весовую процентную долю ванадия, АС - атомную массу углерода, АМо - атомную массу молибдена, AW - атомную массу вольфрама и AV - атомную массу ванадия.
13. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме и что параметр НС=xCeq-АС·[хМо/(3·АМо)+xW/(3·AW)+(xV-0,4)/AV] лежит между 0,03 и 0,165, предпочтительно между 0,05 и 0,158 и, в частности, между 0,09 и 0,15, причем обозначают xCeq - весовую процентную долю эквивалента углерода, хМо - весовую процентную долю молибдена, xW - весовую процентную долю вольфрама, xV - весовую процентную долю ванадия, АС - атомную массу углерода, АМо - атомную массу молибдена, AW - атомную массу вольфрама и AV - атомную массу ванадия.
14. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит менее 1 весового процента хрома Cr, предпочтительно меньше чем 0,5 весового процента хрома Cr и, в частности меньше чем 0,1 весового процента хрома Cr, причем примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме, и что параметр НС=xCeq-АС·[хМо/(3·АМо)+xW/(3·AW)+(xV-0,4)/AV] лежит между 0,03 и 0,165, предпочтительно между 0,05 и 0,158 и, в частности, между 0,09 и 0,15, причем обозначают xCeq - весовую процентную долю эквивалента углерода, хМо - весовую процентную долю молибдена, xW - весовую процентную долю вольфрама, xV - весовую процентную долю ванадия, АС - атомную массу углерода, АМо - атомную массу молибдена, AW - атомную массу вольфрама и AV - атомную массу ванадия.
15. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержание молибдена в инструментальной стали больше 1 весового процента, предпочтительно больше 1,5 весового процента, в частности больше или равно 2 весовых процентов, и что примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме, и что параметр НС=xCeq-АС·[хМо/(3·АМо)+xW/(3·AW)+(xV-0,4)/AV] лежит между 0,03 и 0,165, предпочтительно между 0,05 и 0,158 и, в частности, между 0,09 и 0,15, причем обозначают xCeq - весовую процентную долю эквивалента углерода, хМо - весовую процентную долю молибдена, xW - весовую процентную долю вольфрама, xV - весовую процентную долю ванадия, АС - атомную массу углерода, АМо - атомную массу молибдена, AW - атомную массу вольфрама и AV - атомную массу ванадия.
16. Инструментальная сталь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит меньше 1 весового процента хрома Cr, предпочтительно меньше чем 0,5 весового процента хрома Cr и, в частности, меньше чем 0,1 весового процента хрома Cr, а содержание молибдена в инструментальной стали больше 1 весового процента, предпочтительно больше 1,5 весового процента, в частности больше или равно 2 весовых процентов, и что примеси содержат один или несколько элементов - медь Cu, фосфор Р, висмут Bi, кальций Са, мышьяк As, олово Sn или свинец Pb с содержанием максимально 1 весовой процент по одному или в сумме и, что параметр НС=xCeq-АС·[хМо/(3·АМо)+xW/(3·AW)+(xV-0,4)/AV] лежит между 0,03 и 0,165, предпочтительно между 0,05 и 0,158 и, в частности, между 0,09 и 0,15, причем обозначают xCeq - весовую процентную долю эквивалента углерода, хМо - весовую процентную долю молибдена, xW - весовую процентную долю вольфрама, xV - весовую процентную долю ванадия, АС - атомную массу углерода, АМо - атомную массу молибдена, AW - атомную массу вольфрама и AV - атомную массу ванадия.
17. Способ устанавливания теплопроводности стали, в частности инструментальной стали для горячих видов обработки, отличающийся тем, что внутреннюю структуру строения инструментальной стали по одному из пп.1-16 создают определенной металлургически, причем ее карбидные компоненты имеют определенную плотность электронов и фононов и/или ее кристаллическая структура имеет среднюю длину свободного пробега для потока фононов и электронов, определенную целенаправленно созданными дефектами решетки, так что инструментальная сталь при комнатной температуре имеет теплопроводность на уровне более чем 42 Вт/м·К, предпочтительно - теплопроводность на уровне более чем 48 Вт/м·К, в частности теплопроводность на уровне более чем 55 Вт/м·К.
18. Способ устанавливания, предпочтительно повышения теплопроводности стали, в частности инструментальной стали для горячих видов обработки, отличающийся тем, что создают определенной металлургически внутреннюю структуру строения инструментальной стали по одному из пп.1-16, имеющую в своих карбидных компонентах повышенную плотность электронов и фононов и/или имеющая среднюю длину свободного пробега для потока фононов и электронов, увеличенную посредством незначительного содержания дефектов в кристаллической структуре строения карбидов и окружающей их металлической матричной основе, так что инструментальная сталь при комнатной температуре имеет теплопроводность на уровне более чем 42 Вт/м·К, предпочтительно теплопроводность на уровне более чем 48 Вт/м·К, в частности теплопроводность на уровне более чем 55 Вт/м·К.
19. Применение инструментальной стали, в частности инструментальной стали для горячих видов обработки, по одному из пп.1-16 в качестве технологического материала для получения изделия из инструментальной стали для горячих видов обработки, в частности технологического инструмента для горячих видов обработки, имеющего теплопроводность при комнатной температуре на уровне более чем 42 Вт/м·К, предпочтительно теплопроводность на уровне более чем 48 Вт/м·К, в частности теплопроводность на уровне более чем 55 Вт/м·К.
20. Изделие из стали, отличающееся тем, что оно состоит, по меньшей мере, частично из инструментальной стали, в частности инструментальной стали для горячих видов обработки, по одному из пп.1-16.
21. Изделие из стали по п.20, отличающееся тем, что оно имеет, по меньшей мере, участками изменяющуюся теплопроводность.
22. Изделие из стали по одному из пп.20 или 21, отличающееся тем, что оно выполнено в виде формообразующего технологического инструмента в процессах пластического деформирования металлов давлением, пластического деформирования металлов обжатием или пластического деформирования металлов гибкой, предпочтительно, в процессах свободной ковки, процессах горячей объемной штамповки, процессах тиксоштамповки, процессах прессования выдавливанием, процессах профильного прессования, процессах гибки в штампах, процессах профилирования валками или процессах прокатки листового металла, сортового металла или бесслитковой прокатки, или оно выполнено в виде формообразующего технологического инструмента в процессах пластического деформирования металлов вытяжкой и пластического деформирования металлов протяжкой, предпочтительно, в процессах закалки под прессом, процессах закалки в штампах, процессах глубокой вытяжки, процессах обтяжки и процессах отбортовки.
23. Изделие из стали по одному из пп.20 или 21, отличающееся тем, что оно выполнено в виде формообразующего технологического инструмента в процессах предварительного пластического деформирования металлических исходных технологических материалов, предпочтительно, в процессах литья под давлением, процессах вакуумного литья под давлением, процессах тиксолитья, процессах бесслитковой прокатки, процессах спекания и горячих изостатических процессах прессования, или оно выполнено в виде формообразующего технологического инструмента в процессах предварительного формообразования полимерных исходных технологических материалов, предпочтительно, в процессах литья под давлением, процессах экструзии и процессах экструзионного выдувания, или оно выполнено в виде формообразующего технологического инструмента в процессах предварительного формообразования керамических технологических материалов, предпочтительно в процессах спекания.
24. Изделие из стали по одному из пп.20 или 21, отличающееся тем, что оно выполнено в виде конструктивного элемента машин и установок выработки энергии и преобразования энергии, предпочтительно силовых машин внутреннего сгорания, реакторов, теплообменников и генераторов.
25. Изделие из стали по одному из пп.20 или 21, отличающееся тем, что оно выполнено в виде конструктивного элемента для машин и установок химических технологий, предпочтительно, для химических реакторов.