СТАЛЬ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНОЙ ЗАГОТОВКИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ИЗ ЭТОЙ СТАЛИ

1. Сталь, отличающаяся тем, что она имеет следующий химический состав, мас.%:
от 0,2 до 0,5 С;
от 0,10 до 1,5 Si;
от 0,2 до 2,0 Mn;
максимум 0,2 S;
от 1,5 до 4 Cr;
от 1,5 до 5 Mi;
от 0,5 до 2 Мо;
от 0,2 до 1,5 V
от следовых количеств до общего максимального содержания 0,4 мас.% редкоземельных металлов,
остальное составляют по существу только железо, примеси и вспомогательные элементы в обычном содержании.
2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 0,25 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 0,28 мас.% С, но максимум 0,40 мас.%, предпочтительно максимум 0,32 мас.% С.
3. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 0,3 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 0,4 мас.% Si, но максимум 1,0 мас.%, предпочтительно максимум 0,8 мас.%, а еще более предпочтительно максимум 0,6 мас.% Si.
4. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 0,6 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 1,0 мас.% Mn, но максимум 1,5 мас.%, предпочтительно максимум 1,3 мас.% Mn.
5. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 1,9 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 2,2 мас.% Cr, но максимум 3,0 мас.%, предпочтительно максимум 2,6 мас.% Cr.
6. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 2 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 3 мас.%, и еще более предпочтительно по меньшей мере 3,8 мас.% Ni, но максимум 4,5 мас.%, предпочтительно максимум 4,1 мас.% Ni.
7. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 0,7 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 0,75 мас.% Мо, но максимум 1,0 мас.%, предпочтительно максимум 0,85 мас.% Мо.
8. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 0,6 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 0,7 мас.% V, но максимум 1,0 мас.%, предпочтительно максимум 0,9 мас.% V.
9. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере 0,010 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 0,015 мас.%, и еще более предпочтительно по меньшей мере 0,025 мас.% S, но максимум 0,15 мас.%, предпочтительно максимум 0,10 мас.%, а еще более предпочтительно максимум 0,035 мас.%.
10. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит от 5 до 75 млн.ч. Са и от 10 до 100 млн.ч. О, и еще более предпочтительно от 5 до 50 млн.ч. Са и от 30 до 50 млн.ч. О, и от 0,003 до 0,020 мас.% Al.
6
2
3
11. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что в закаленном и отпущенном состоянии ее матрица включает отпущенный мартенсит с содержанием примерно до 2 об.% равномерно распределенных карбидов, при этом примерно до 1 об.% указанных карбидов представляют собой первично осажденные МС- и МС-карбиды, и примерно до 1 об.% указанных карбидов представляют собой вторично осажденные МС, МС и/или МС-карбиды, причем матрица по существу не содержит карбидов по границам зерен.
12. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что в условиях смягчающего отжига она обладает матрицей, включающей перестаренный мартенсит с содержанием примерно до 5 об.% по существу круглых, равномерно распределенных карбидов, причем матрица по существу не содержит карбидов по границам зерен.
13. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она не имеет температуры перехода от пластичного состояния к хрупкому при температурах выше -40°С.
14. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что в состоянии смягчающего отжига она имеет значение V30 по меньшей мере 150 м/мин., предпочтительно по меньшей мере 170 м/мин.
15. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что она обладает устойчивостью к отпуску, которая обеспечивает снижение твердости менее чем 15 единиц по шкале С Роквелла после термообработки в течение 50 часов при 500°С и 650°С соответственно.
16. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что максимальная амплитуда сжимающего напряжения в поверхности после дробеструйной обработки стальными шариками, имеющими твердость по Викерсу 700 HV, при давлении 0,4 МПа (4 бар), составляет по меньшей мере 800 МПа, при этом глубина введения сжимающих напряжений составляет по меньшей мере до 100 мкм, и остаточная амплитуда сжимающего напряжения после термообработки при 650°С в течение 2 ч составляет по меньшей мере 300 МПа, предпочтительно по меньшей мере 350 МПа, при этом по меньшей мере 70% введенных сжимающих напряжений остается в поверхности материала после термообработки при 400°С в течение 2 ч, и по меньшей мере 40% введенных напряжений остается в поверхности материала после термообработки при 650°С в течение 2 ч.
17. Способ получения стальной заготовки, отличающийся тем, что он включает следующие стадии обработки:
получение расплава стали со следующим химическим составом, мас.%:
от 0,2 до 0,5 С;
от 0,10 до 1,5 Si;
от 0,2 до 2,0 Mn;
максимум 0,2 S;
от 1,5 до 4 Cr;
от 1,5 до 5 Mi;
от 0,5 до 2 Мо;
от 0,2 до 1,5 V
от следовых количеств до общего содержания максимум 0,4 мас.% редкоземельных металлов, остальное по существу составляют только железо, примеси и вспомогательные элементы в обычных количествах;
- отливку слитка из этого расплава;
- термообработку слитка при температуре от 800 до 1300°С, предпочтительно от 1150 до 1250°С, для получения заготовки размером примерно до 0 1000 мм;
- охлаждение заготовки до температуры от 20 до 200°С, предпочтительно от 20 до 100°С, при этом происходит закалка стали;
- отпуск заготовки дважды в течение 2 ч (2·2 ч) с промежуточным охлаждением, или в виде низкотемпературного отпуска при температуре от 180 до 400°С, или в виде высокотемпературного отпуска при температуре от 500 до 700°С,
при этом получают стальную заготовку, имеющую матрицу, включающую отпущенный мартенсит, причем указанная матрица содержит примерно до 2 об.% по существу круглых, равномерно распределенных карбидов и по существу не содержит карбидов по границам зерен.
18. Способ получения стальной заготовки, отличающийся тем, что он включает следующие стадии процесса:
- изготовление расплава стали со следующим химическим составом, мас.%:
от 0,2 до 0,5 С;
от 0,10 до 1,5 Si;
от 0,2 до 2,0 Mn;
максимум 0,2 S;
от 1,5 до 4 Cr;
от 1,5 до 5 Ni;
от 0,5 до 2 Мо;
от 0,2 до 1,5 V
от следовых количеств до общего содержания максимум 0,4 мас.% редкоземельных металлов, остальное по существу составляют только железо, примеси и вспомогательные элементы в обычных количествах;
- отливку слитка из этого расплава;
- термообработку слитка посредством ковки или прокатки при температуре от 800 до 1300°С, предпочтительно от 1150 до 1250°С, для получения заготовки размером примерно до 0 1000 мм;
- охлаждение заготовки до температуры от 20 до 200°С, предпочтительно от 20 до 100°С;
- смягчающий отжиг заготовки при температуре примерно от 650°С в течение 10 ч;
- охлаждение заготовки до 500°С в печи при снижении температуры со скоростью 10°С/ч с последующим свободным охлаждением на воздухе до комнатной температуры;
при этом получают стальную заготовку, имеющую матрицу, включающую перестаренный мартенсит с содержанием примерно до 5 об.% по существу круглых, равномерно распределенных карбидов, причем матрица по существу не содержит карбидов по границам зерен.
19. Способ получения корпуса режущего инструмента или державки для режущего инструмента, включающий механическую обработку стальной заготовки,
отличающийся тем, что эта стальная заготовка имеет следующий химический состав, мас.%:
от 0,2 до 0,5 С;
от 0,10 до 1,5 Si;
от 0,2 до 2,0 Mn;
максимум 0,2 S;
от 1,5 до 4 Cr;
от 1,5 до 5 Mi;
от 0,5 до 2 Мо;
от 0,2 до 1,5 V
от следовых количеств до общего содержания максимум 0,4 мас.% редкоземельных металлов, остальное по существу составляют только железо, примеси и вспомогательные элементы в обычных количествах,
и имеет матрицу, включающую отпущенный мартенсит, который содержит примерно до 2 об.% по существу круглых, равномерно распределенных карбидов, причем эта матрица по существу не содержит карбидов по границам зерен.
20. Способ получения корпуса режущего инструмента или державки для режущих инструментов, включающий:
- обработку резанием стальной заготовки, отличающийся тем, что эта стальная заготовка имеет следующий химический состав, мас.%:
от 0,2 до 0,5 С;
от 0,10 до 1,5 Si;
от 0,2 до 2,0 Mn;
максимум 0,2 S;
от 1,5 до 4 Cr;
от 1,5 до 5 Mi;
от 0,5 до 2 Мо;
от 0,2 до 1,5 V
от следовых количеств до общего содержания максимум 0,4 мас.% редкоземельных металлов, остальное по существу составляют железо, примеси и вспомогательные элементы в обычных количествах, и имеет матрицу, включающую перестаренный мартенсит с содержанием примерно до 5 об.% по существу круглых, равномерно распределенных карбидов, причем эта матрица по существу не содержит карбидов по границам зерен;
- закалку механически обработанной стальной заготовки от температуры аустенизации от 850 до 1050°С, предпочтительно от 900 до 1020°С;
- отпуск заготовки дважды в течение 2 ч (2·2 ч) с промежуточным охлаждением, или в виде низкотемпературного отпуска при температуре от 180 до 400°С, или в виде высокотемпературного отпуска при температуре от 500 до 700°С.