Химические свойства. Коррозия металлов и сплавов. Перспективы применения нелегированного доменного чугуна без выделений графита, страница 43

Другим элементом, который обязательно должен рассматриваться в качестве легирующего, является азот. Его влияние на различные свойства быстрорежущей стали позволяет сделать очень важный вывод, касающийся природы красностойкости: "Введение азота понижает магнитное насыщение и, следовательно, увеличивает количество остаточного аустенита в сталях Р9 и ЭИ 347". Это является чрезвычайно важным для объяснения процессов, протекающих при формировании твердости и красностойкости, где одним из узловых моментов считается получение нужных свойств с помощью изменения соотношения мартенсита и остаточного аустенита. Количество остаточного аустенита оценивается по магнитному насыщению, то есть по изменению доли немагнитной составляющей. Как правило, это немагнитная составляющая трактуется как аустенит, легированный вольфрамом, хромом, молибденом, ванадием и другими элементами. Однако он может быть легирован и аустенитообразующими элементами - азотом и водородом, а действие на устойчивость аустенита W, Мо, Cr и прочих следует рассматривать как действие элементов, изменяющих содержание азота и водорода в железе.

Следует отметить, что такой подход к проблеме инструментальных сталей может значительно изменить технологию пластической деформации и термической обработки, но не решает главную задачу - снижение стоимости инструмента.

5.3.2 Твердые сплавы

Дальнейший поиск возможностей повышения твердости привел к созданию спеченных твердых сплавов. Они разделяются на три группы: вольфрамовые, титановольфрамовые и титанотанталовольфрамовые (таблица 5.14).

К литейным режущим сплавам относятся стеллиты и литые твердые сплавы. Простой стеллит (оригинальный) имеет следующий химический состав, мас. %: углерод 1,5-3,0; хром 15-35; вольфрам 10-25; кобальт 40-55. Примером литого твердого сплава может быть мирамонт, мас. %: углерод 2,0; вольфрам 55; ниобий 15. Технология получения и химический состав твердых сплавов указывают на их высокую стоимость. Уже исходя из этого можно считать, что любые попытки, направленные на получение нужных свойств с уменьшением содержания перечисленных легирующих элементов, будут актуальны и полезны.

Одним из достижений в области разработки материалов для металлообрабатывающего инструмента является чугун, содержащий 30,9% хрома и 9,45% вольфрама. Разработан способ его термической обработки, позволяющий получить твердость уровня быстрорежущей стали. Данные о твердости и стойкости резцовых пластин, изготовленных из этого чугуна, представлены в таблице 5.15.

Такой новый материал для режущего инструмента является примером разновидности одного и того же - материала очень высокой стоимости. Чугун, который содержит 46-47% легирующих элементов, не может быть перспективным материалом.

Таблица 5.14 - Спеченные твердые сплавы

Таблица 5.15 — Твердость и стойкость резцовых пластин, термообработанных известным и предлагаемым способом