Новые направления в создании автоматных сталей

В последнее время начинает играть роль бор (B) как элемент, обра­зующий дисперсные частицы в быстрорежущихся мягких автомат­ных сталях. В этом случае стремятся к появлению сложной оксидной фазы, связанной с определенными металлургическими условия­ми, примерно типа B₂O₃*МnО, для чего используют незначитель­ные количества бора от 30 до 50*10^–4 _%. Включения, преимуще­ственно тонкодисперсные, находятся в матрице в виде частиц раз­мером < 1 мкм, иногда как оболочка на марганцевом сульфиде. При этом, естественно, следует подавать возникновение твердой борнитридной фазы.

Решающее значение для всех автоматных сталей имеет наличие одного или многих видов включений соответствующего качества, величины и распределения, благоприятно влияющих на механизм образования и ломки стружки, а также на контактную реакцию ин­струмента и сходящей стружки за счет смазки и тормозящего износ слоя на материале. Поэтому увеличение количества и размеров суль­фидных включений, о благоприятном влиянии которых на резку бы­ло известно уже в начале столетия, явилось основным путем разви­тия проблемы автоматных сталей. Они все еще являются классиче­ским примером, хотя сейчас к автоматным сталям причисляют также не содержащие серу стали с иными добавками. В последнее время предлагают ферритные и мартенситные автоматные коррозионностойкие стали, в которых для улучшения обрабатываемости резанием вместо S, Pb, Se вводят Cu, образующую обогащенную медью ε–фазу, являющуюся смазкой между инструментом и обрабатываемой деталью, и повышающую теплопроводность сталей. Ферритная сталь содержит (в %): C 0.001–0.1, Si < 1, Mn < 1, Cr 15–30, Ni < 0.6, Cu 0.5–6, Sn и/или In в сумме > 0.05. Мартенситная сталь содержит (в %): C 0.01–0.5, Si < 1.0, Mn < 1.0, Cr 10–15, Ni < 0.6, Cu 0.5–6, Sn и/или In в сумме > 0.05. В микроструктуре предлагаемые стали содержат обогащенные медью частицы, содержащие > = 0.1 %С или > = 10 %Sb и/или In, равномерно распределены в ферритной или мартенситной матрице, занимая объем > = 0.2 %. Стали могут быть дополнительно легированы (в %): Nb 0.2–1.0, Ti 0.02–1.0, Mo 0–3.0, Zr, Al, V 0–1.0. Способы получения листов включают старение сталей при 500–900^оС больше 1 часа (однократного или многократного после каждой стадии горячей прокатки).