Сталь

11 11 635 ИЗ ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Свввтских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30,11 51) М. Кл,С 22 С 39/О Государствеииыи комите(088.8) бретеиий по де и открытии(54) СТАЛЬ 2 ПОВЫШЕНИС ПЗНОСО- ударно-абразивного Изобретение относится к ооласти металлургии черных металлов и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания, например звеньев трак;орных гусениц, быстро изнашивающихся деталей дробильно-размольного оборудования, драг, экскаваторов и других машин и механизмов.По составу компонентов, механ:ческим и служебным свойствам наиболее близкой к предлагаемой является высокомар: апцовп - стая сталь Гадфильда, содержащая компоненты при следующем соотношении, вес, %:Углерод 0,9 в 1,3 Кремний 0,4 в 1,0Марганец 11 - 14 5Хром Нс более 0,50 Никель Не более 0,50 Медь Не более 0,30 Сера Нс более 0,05 Фосфор Не болсс 0,10 Железо Остальное Недостатком известной стали являет я то, что содержание стабиг 1 зпрующпх аустенит компонентов (0,91,3% у;лсрода и 11,5 - 14,5% марганца) п 1 инодпт после закалки стали в воде с 1 ечпературой 1000 - 1100 С к образованию аустенитной структуры с устойчивым аустенптом, который упро:няется прп деформации только за счс механического наклспа, Обус;Овл иного пзмспснпем тонкой структуры по схеме: аустснпт - пластическая деформа цгя - структурпыс и суоструктурныс изменения (дес,"ть у.акОВкп, дроб,ение ОлО- ков). 310 повышает микротвердость поверхпОстных слоев От де(1 с гвпя динамическихх нагрузок в процессе изнашивания с 10 111 210 -50 до И 1 650 - 700, что не обеспечивает сопротивление пх абразивному износу и эти снижает износостойкость стали.Кроме того, высокое содержание мар ганца повышает устопивость аустенптапротив распада прп температурах его мишмальпой устойчивости (около 550 С) и тс: самым прспятствуст пзмспспшо структуры стали за сет фазовой перекрпсталли зацпп прп тсрмообработке: аустенит - продукты распада (а-фаза+карбиды) - аустеппт, 1 то приводит к получсгппо в отливках после тсрмообраооткп крупнозернистой структт ры с размсрамп зерен аустенита, 25 р;впымп исходных размерам астспптпогозерна до тсрх 1111 Сс 01 Ооработкп (150 - 300 1 и.1), т. с. Оппж 1 ст технологичность стали.Цель паобрстснпя -30 стойко,тп в условиях270 920 300 940 300 950 250 900 250 700 230 680 25 30 30 20 1,76 1,78 9,814,2 1,8016,8 24,6 1,70 1,30 18,2 1,00 20,4 29 2 19 4 28 2 19,8 28,0 25,2 изнашивания и технологических свойств стали.Достигается это тем, что предлагаемая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 1,2 - 1,5 Кремний 0,6 в 1,4 Марганец 7,0 - 9,5 Алюминий 0,05 - 0,20 Железо ОстальноеСталь может содержать примеси, вес. %: Величина зерен аустенита после термообработки, МКМ Микротвердость поверхностныхдослоев износа,послеНвв кг/ммКоличество мартенсита, образовавшегося в процессе изнашивания, % Относительная износостойкость Ударная вязкость, кгм,смяОтносительное удлинение прнрастяжении на разрыв, % После термообработки литые образцы из предлагаемой стали имеют мелкозернистую 15 аустепи 1 ную структуру с микротвердостью аустенита Ньв 250 - 300 и размерами зерен 15 - 25 мкм, а образцы из известной стали - крупнозернистую структуру с микро- твердостью аустенита Н;а 210 - 250 и размс рами зерен 150 - 300 мкм.Рентгепоструктурный анализ показал наличие в поверхностном слое изношенных образцов из предлагаемой стали до 20 - 30% - мартенсита, образовавшегося при 25 деформации в процессе изнашивания,Твердость поверхностных слоев образцов из предлагаемой стали возросла в процессе изнашивания с Нза 250 - 300 до Н 5, 900 - 950, а образцов из известной стали Нз, 30 210 - 250 до Н 650 - 700.Испытания показали, что предлагаемая сталь не уступает известной стали 110 Г 13 Л Хром Не более 0,3 Никель Не более 0,5 Медь Не более 0,5 Сера Не более 0,05 Фосфор Не более 0,10Литые детали из предлагаемой стали подвергают следующей термической обработке: изотермический отжиг при 550 С в тсчение 3 ч, нагрев деталей до 1100 С в среде с температурой не менее 1100 С, закалка в воде,Состав и свойства известной и предлагаемой сталей приведены в таблице,в пластичности и вязкости и превосходит ее в прочности (: на 10%) и износостойкости в 1,7 - 1,8 раза. Фор мула изобретенияСталь, содержащая углерод, марганец,кремний и железо, отличающаяся тем,что, с целью повышения износостойкости вусловиях ударно-абразивного изнашиванияи технологичности, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 1,2 в 1,5Марганец 7,0 - 9,5Кремний 0,6 - 1,4Алюминий 0,05 - 0,20Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сталь 110 Г 13 Л, ГОС 1 2176 - 67,