Износостойкий сплав

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11863702(51) М. Кл. с присоединением заявки нй С 22 С 38/38 Государственный комитет(28) Приоритет но делам изобретений и открытий(53) УДК 669.14 -- 018.2 (088 8) Ждановский металлургический институт и Производственное объединение "Ждановтяжмаш" 71) Заявит) ИЗНОСОСТОЙКИЙ СПЛАВ ВанадийЖелезоНедостато металлургии, в частйких сплавов дляИзобретение относится кности к изысканию износос 5Осталь ава состоиттносительная звестного наплавки,Известна износостойка состава, вес,%; Углеродталь 1) следующе высокои износостоикост носостоикость равиЦель изобретениякости.,1 - 1,6 10 - 15 вышение износостои арга тигается тем, что изнолерод,ержа ванад лии и железо, до ен, алюминий,соотношении к от моли дующ ннои стали Недостатокойкость (отнвляет 1,35). мосительная и глер кой сущно Наиболее б стигаемом им по тех результату к предлагаемому стойкий сплав 12) следующегоявляется изно химического с ава, вес.АзотКальцииЖелезо тельное ХромМолибденВанадийКремний УглеродХромМарганецКремний 1,5 - 2,50,5 - 1,00,6 - 0,90,4 - 0,8Остальное- низкая износоосостойкость сос,5 - 2 12 - 1 5 - 6 ,5 - 1,Указанная цель состойкий сплав, со марганец, кремний, нительно содержит и кальций при сле понентов, вес.%: Марганец Кремний Ванадий Молибден Алюминий 15 - 256,0 - 10,03,0 - 6,01,5 - 2,03,0 - 8,05 - 30 1,863702 Углерод 1,5 2,5 Хром 6 10 10 Марганец 3Кремний 1,5 1,7 2,0 Молибден 1,51 о Ванадий 3,0 3,0 2,0 8,0 4,0 Азот 0)01 0)05 0,03 Кальций 0,03 Алюминий 0,03 0,1 0,05 1,0 0,05 1,8 зо ВНИИПИ Заказ 77О/43 Тираж 684 Подписное Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предлагаемый сплав имеет аустенитнуюматрицу, в которой равномерно распределеныдислерсные карбиды хрома и ванадия. В случаевоздействия абразивной среды при температурахниже Мн среды аустенит претерпевает + Апревращения.Повышенное содержание ванадия ооуслав.ливает образование карбидов (ЧС), которыепосле термической обработки, включающейозакалку (нормализацию) с 1000 - 1100 С иопоследующее старение при 600 - 650 С, равномерно выделяются в теле зерна, обуславливаяэффект вторичного твердения. Твердость приэтом повьппается с 46 Нйс до 56 НВс.Содержание ванадия менее 3,0% дает меньший эффект дисперсионного твердения.Повышение концентрации ванадия свьппе8% приводит к охрупчиванию сплава вследствиеобразования чрезмерно большого количествакарбидов ванадия и появления в структуремартенсита. Последнее обусловлено обеднениемаустенита углеродом и повышением соответствен.но мартенситной точки выше комнатной температуры, Это приводит к ухудшению литейныхсвойств сплава,Введение в сплав молибдена исключает преимущественное выделение карбидов и карбонитридов по границам зерен, существенно повышает энергию межатомного взаимодействияи усиливает эффект дисперсионного твердеиия,Введение молибдена менее 1,5% дает малый эффектПревышение количества молибдена более 3%не дает заметного увеличения износостойкости,но существенно удорожает сплав,Азот способствует получению аустенитцойструктуры и повышает сопротивление аустенитадеформации, в том числе за счет образованиянитридов. При содержании азота менее 0,02%,это влияние незначительно, а более чем 0,05%,может привести к образованию пористости.Кальций и алюминий рафинируют металл инаряду с марганцем обеспечивают его хорошеераскисление, кроме того, алюминий с азотомобразует иитрццы, повышающие сопротивлениеизнашиванию. Менее 0,03% и более 0,1% алюминия. и кальция неэффективно. Ниже указанныхпределов алюминий и кальций не оказываютнеобходимого рафинирующего влияния, а присодержании большем, чем, 0,1% кальция и 1,0%алюминия, дополнительноулучшение свойствне наблюдается.Для получения износостойкого сплава исследованы следующие сплавы (см. таблицу). Элементы Химический состав, вес.% Железо Остальное Остальное Остальное Относительнаяизносостойкость 1,7 2,0 Применение данного сплава позволит сокра.тить расход металла за счет повышения срокад службы деталей, работающих на абразивныйизнос. Экономический эффект составит50 тыс. руб. в год. Формула изобретения Износостойкий сплав, содержащий углерод,хром, марганец, кремний, ванадий и железо,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения износостойкости, он дополнительносодержит молибден, алюминий, азот и кальцийпри следующем соотношении компонентов, вес.%Углерод 1,5 - 2,5Хром 6 - 10Марганец 3 - 6Кремний 1,5 - 240 Ванадий 3 - 8Молибден 1,5 - 3Алюминий 0,03 - 1Азот 0,01 - 0,05Кальций 0,03 - 0,145 Железо Остальное.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 376477,кл. С 22 С 38/38, 1973.2, Новые процессы и материалы сварочногопроизводства, Сб. НИИИНФОРМТЯЖМАШ,15-66-4, М., 1966, с, 25-32.