Сталь

(19 01)а) 4 С 22 С 38/54 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 1,ЛНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОБУСНОМУ СВИДЕТВЬСТВУ(71 Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в,.черной металлургии и ремонтно-механических работ (72) А.И.Степина, Л,И.Беляева, В.Н.Нагаец, Д.С.Березка, В=А.Марченко, Л.С.Слипченко, В.Н.Гудзенко и Г.А.Сергеев(53) 669.14.018.258.8-194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 349750, кл. С 22 С 38/28, 1972.Авторское свидетельство СССР У 855056, кл. С 22 С 38/50, 1981. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий,никель, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств,износостойкости, окалиностойкости и термостойкости в условиях абразивного изнашивания, сталь дополнительно содержит бор, медь и ванадий,при следующем соотношении компонентов, мас. Х:Углерод 0,6-0,6Кремний2,3-2,8Марганец 0,4-0,8Хром . 24-26Алюминий Оф 5-Оф 7Никель 1-2Бор 0005 Оэ 010Медь 012-0,4Ванадий 0,05-0,ОЖелезо ОстальноеИзобретение относится к черной металлургии а именно к составу стали, используемой для изготовления деталей металлургического производства с применением прогрессивных технологических процессов - больших скоростей (до 1 О град/с) кристал 4лизацни с последующим прессованием.Цель изобретения - повышение механических свойств, износостойкости окалиностойкости и термостойкости стали в условиях абразивного изнашивания.Предлагаемое содержание компонентов в стали и дополнительное. введение бора, меди и ванадия в сочета-. нии с высокой скоростью кристаллизации расплава обеспечивают получение стали с сорбитной структурой, при этом металлическая матрица максимально пересыщена легирующими элементами.Сорбитная структура обеспечивает высокую износостойкость стали в условиях газоабразивного и гид- . роабразивного изнашивания.Повышение окалиностойкости достигается максимальной пересыщенностью железа хромом, кремнием и алюминием, обладающими в этом состоянии высокой диффузионной подвижностью и образующиьщ с кислородом защитную плотную окисную пленку типа шпниели, препятствующую окислению отливок иэ предлагаемой стали.Высокая термостойкость изделий из предлагаемой стали обеспечивается наличием микрограниц между гранулами быстрозакристаллизованной стали, снятием напряжений в процессе прессования изделий.Для получения стали были подготовлены пять смесей компонентов, данные приведены в табл. Г (смеси ПУ - предлагаемая сталь, Г,Ч- имеют запредельные значения (легиру" ющих компонентов).В табл,2 приведены физико-механические свойства предлагаемой и известной стали. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 Испытания на износостойкость в условиях абразивного изнашивания (Е) проводились на лабораторной установке ЦУК-ЗМ со специальным ротором, вращающимся со скоростью 1000 и 5000 об/мин. Скорость абразивного потока 5,6 и 28 м/с.Испытания на износостойкость в условиях гидроабразивного изнашива ния (81) проводились на лабораторной установке, которая состоит из емкости, заполненной водой с твердыми абразивными частицами, Внутри емкости находится два диска, на которых крепятся конические образоцы с углом атаки 30 . Диски вращаются с помощью клиноременной передачи, обеспечивающей необходимый диапазон скорости обтекания образцов гидроабразивным потоком Время испытания 5 ч. Износ испытуемых образцов оценивался по потери веса на лабораторных весах ВЛА 200 ПИ.Относительная износостойкость ( 6 ) определялась как отношение потерь веса образца эталона и образца испытуемого материала. В качестве эталона испытывалась иэвестная сталь еОбразцы для испытаний на термостойкость готовили в виде кубиков размером 20 х 20 х 20 мм, Образцы высуши-, вали при 110 С до постоянного весаои взвешивали, затем загружали в разогретую до температуры 860 С печь и выдерживали при этой температуре 15 мин. После нагревания образцы вынимали из печи и опускали в воду. Температура воды 20-25 С. Выдер-. живали в воде 5 мин, а затем столько же выдерживали на воздухе, носле. чего опять помещали в печь. Таким образом. цикличность продолжали до появления на образцах трещин.Использование предлагаемой стали позволит по сравнению с из- вестной повысить износостойкость, окапиностойкость и термостойкость деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания, высоких температур и теплосмен.1217920 Таблица 1 Содержание компонентов, мас.7, в смесях Компоненты 1 11 111 , 1 Ч Ч Углерод 0,1 0,5 0,55 0,6 0,65 3,0 2,8 2,0 Кремний 0,8 1,0 Марганец 0,2 27 26 Хром 0,8 0,7 Оу 4 Оф 5 Оеб Никель 2,5 2,0 1,0 1,5 0,5 0,002 0,005 0,007 0,01 О, 012 Бор 0, 0,2 0,3 0,4 0,5 0,12 0,02 0,5 0,07 0,1 Осталь- Остальное Ос- .,-Ос, Железо Остальное таль- таль- ноеное ное Таблица 2ааааа. Составстали Относительная иэно"состойкостъ,6. кали нотойкдст оч и,бэ отеряассы, г идроабраа Газ оабразиве ивное из- ное нзнашиавивание, ванне, Ее ей е хааа аЮ 1 У 5 9 О 0,68 О,б 5 0 8 12 ф 2 4 8 20орректор. Л.Пилипенко 85/33 . Тираж. 567 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, И, Раушс.Зак Подписа ее аееа а ееППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 5 : Изве,. стная, Медь Ванадий Предел текучести,6 ,кг/мм 2,3 2,5 0,4 0,6 24 25 ета СССР тийя наб., д Термостойсть, количествд циклодо образования треэрсн