Легирующий сплав

4 С 22 С 35 00 НИ ВТОРСНОМ ВИДЕТЕЛЬ 31(21) 4138190 (22) 20.10.86 (46) 23.0.88 (71) Белорус 72) Н. А. А. И. Гароста 53) 669.15-1 56) Авторск454272, кл Авторское451779, клСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ Бюл.27кий технологический инститроваСвидунович, В. В. Вашкевии и А. Н, Вербицкий98 (088.8)ое свидетельство СССРС 22 С 35/00, 1974.свидетельство СССРС 22 С 35/00, 1973. 801411349 РУЮЩИЙ СПЛАВетенне относится к металлурет быть использовано при проегированных сталей. Цель изобовышение механических свойствударно-абразивной стойкости. ый сплав содержит компоненты щем соотношении, мас. о: Мп 0,15 - 2,5; бг 1,4 - 11,0; С 2,5 - 4,0; Ее - остальное. Дополвод в состав лигатуры ванадия е в нем содержания марганца после обработки стали) механиства стали: о, в 1,1 - 1,25 раза; раза; д в 1,15 - 1,25 раза и ударую стойкость в 1,07 - 1,2 раза.(54) ЛЕГИ (5) Изобр гии и мож изводстве л ретения - и стали и ее Предлагаем при следую 60 - 80; Я 5,5; Ч 0,8 - нительный в и повышени повышает ( ческие свой 8 в 1,1 - 1,2 но-абразивн 1 табл1411349 60 - 80 0,15 - 2,5 1,4 - 11,0 2,5 - 5,5 0,8 - 4,0Остальное 1Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке составов легирующих сплавов для стали.Цель изобретения - повышение механических свойств стали и ее ударно-абразивной стойкости.Обработке легируюшими основами подвергают сталь следующего состава, марганец 8 - 13; углерод 0,7 - 1,2; кремний 0,2 - 1,0; ванадий 0,05 - 1; хром 0,15 - 1,5; азот 0,02 - 0,3; сера до 0,03; фосфор до 0,1; железо остальное. Составы лигатур и свойства полученных сталей приведены в таблице.Каждый состав лигатуры сплавляют отельно в плазменно-индукционной печи. Наыщение азотом до необходимых конценраций проводят при повышенном его дав 1 ении в атмосфере печи. Готовую лигатуру обавляют в расплавленную сталь. Каждый остав стали приготавливают отдельно. Меалл выплавляют в печи с основной футеовкой, а исходную лигатуру и предлагаеый сплав вводят в ковш в количестве 1:8 к объему расплава.Экспериментальное изучение предлагаеой лигатуры и стали, полученной с ее поошью, показывает следующее. Повышение одержания в сплаве марганца с 5- - 25,0о 60 - 8000 существенно меняет как харакер взаимодействия элементов лигатуры межу собой, так и их воздействие на свойтва обрабатываемой стали. В отливке обазуется весьма стабильная аустенитная труктура, характеризующаяся сочетанием ысоких прочностных и пластических свойств достаточной ударной вязкостью.Азотперераспределяется в сторону егоовышенного содержания в твердом раствое, что способствует росту стабильности и рочности аустенита. Увеличение содержаия в лигатуре марганца изменяет продукы взаимодействия ванадия и хрома с азоТом и углеродом. Появляются гораздо более иелкодисперсные частицы нитридов и карбоНитридов, а также сложных карбидов типа (Сг, Мп) з С, упрочняющих аустенитное зерНо и устраняющих столбчатое строение отливок.Замена в составе титана ванадием неОбходима для упрочнения стали в начальНый период эксплуатации и улучшения Наклепываемости за счет выделения нитридов ванадия из твердого расгвора. искажающих кристаллическую решетку и служащих Эффективным препятствием для движения дислокаций. Ванадий, как элемент, имеющий меньшее сродство к азоту, чем титан, Обеспечивает повышенное содержание азота в растворе и использование его свойств Новерхностно-активного вещества при первичной кристаллизации, что способствует устранению столбчатого строения отливок. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 2Несмотря на некоторое увеличение размеров зерна и снижсние сопротивления чисто абразивному истиранию, добавки ванадия вместо титана заметно улучшают эксплуатационные характеристики обрабатываемой стали. Однако при увеличении содержания ванадия в лигатуре свыше 4,000 проявляется его отрицательное влияние на ударную вязкость, которая заметно снижается,Предлагаемые пределы содержания ванадия, хрома и азота необходимы для образования комплексного модификатора азот - ванадий - хром с оптимальным соотношением компонентов.Проводят испытания образцов стали на растяжение. Испытания на ударную вязкость проводят на призматических образцах типас размерами О ( 10 )( 50 мм с надрезом по середине глубиной 2 мм и радиусом 1 мм. Испытания на твердость проводят по Бринелю. Полученные образцы закаливают с 1150 С в проточную воду. После закалки получают аустенитную структуру с мелкодисперсными включениями нитридов и карбонитридов в основе зерна. Балл зерна 5 - 6.Для моделирования условий ударно-абразивного износа испытания образцов стали, обработанной лигатурой известного и предлагаемого составов, проводят в шаровой мельнице. Внутренние размеры барабанов: диаметр 200 мм, длина 320 мм. Мельница совершает 32 об./мин. В каждый барабан загружают 1 О кг стальных шаров (НКС 50) диаметром 50 мм, щебень гранитный 6 кг и испытываемые образцы размером 10 К К 10 к, 25 мм. Износостойкость стали характеризуется величиной относительного износа. За эталон принят образец стали, обработанной лигатурой известного состава,Использование предлагаемого сплава для легирования стали обеспечивает по сравнению с известной лигатурой, увеличение предела прочности в 1,1 - 1,25 раза, предела текучести в 1,05 - 1,15 раза, относительного удлинения в 1,1- - 1,2 раза, относительного сужения в 1,2 - 1,4 раза. Ударная вязкость увеличивается в 1,15 - 1,25 раза, а ударно- абразивная стойкость в 1,07 - 1,2 раза.Формула изобретенияЛегируюний сплав, содержащий марганец, азот, хром, углерод и железо, отличающийся тем, что., с целью повышения механических свойств стали и ее ударно- абразивной стойкости, он дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.00:МарганецАзотХромУглеродВанадийЖелезо1411349 УдарноабразивСостав легиующих сплаов КСУ Лж/м"ь Г наястойкость,Б 1 и Остальное 850 1 800 100 2,0 2,1 1 5 эО 02 Известный Предлагаемь 0,83 2150 700 20 26 00 23 740 00 750 21 24 05 Составит Техред И Тираж 59 ного когиитета С осква, Ж - 35, графицеское пре льН.КВе ес е осторнойр Корректор Э. Лонцакова4 ПодписноеССР по делам изобретений и открытийРаушская наб., д. 4,5дпрнятие, г. Ужгород, 5 л. Проектная, 4 Химицеский состав, мас. А 2,5 0,8 11 2,5 0,15 4,0 1,4 5,5 1,2 2,8 6,8 Редактор Н. ЯцолаЗаказ 3622/25ВНИИПИ Государстве3035, МПроизводственно-поли Иеханицеские свойства г ъ, ц а .на6 О 1