Сталь

йо делан изобретений и открытий(53) УД К 66.9.15- -194(088.8) Дата опубликования описания 08.05.80 Л. С. Малинов и Е. Я, Харланова(71) Заявитель Ждановский металлургический институтИзобретение относится к металлругии.Известна высокомарганцовистая сталь следующего состава, вес,%:Углерод 1-1,5Марганец 10-15Хром .0,8-1,2Молибден 0,4-1,0Кремний До 1,0Железо Остальное 11. Недостаток этой стаи заключается в том, что она плохо обрабатываетсярезанием. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь следующего состава, вес.%:УглеродМарганецХромАзотВанадийЖелезо Недостаток этой стали заключаетсяв том, что она имеет низкий уровень механических сво йств.Цель изобретения - повышение прочностных свойств стали.Поставленная цель достигается тем,что лредлагаемая сталь, содержащая углерод, азот, марганец, ванадий, хром,железо, отличается тем, что она дополнительно содержит кремний при следующем 1 Осоотношении компонентов, вес.%;Углерод 0,08-0,20Азот 0,05- 0)08Марганец 13-16 15Кремний 0,7 -2,0Хром 0,5 - 5,0Ванадий 0,1 -1,0.Железо Ск:тальноеПределы легирующих элементов впредлагаемом сплаве объясняютсяследующим еПолучение сплава с содержанием углерода менее 0,08% усложняет технологический процесс выплавки. Более высокое,3 Известная 7 0,07 16 3 7324чем 0,2% содержание углерода затрудняет обрабатываемость резанием. Оптимальным следует считать концентрациюуглерода 0,12%,Азот должен находится в сплаве в5пределах 0,05-0,08%. Этого количествадостаточно для образования нитридов,Меньшая концентрация азота малоэффективна. При содержании азота 0,08%при 13% марганца в литых деталях могутобразовываться поры.Концентрация марганца не должна бытьменьше 13%, так как в этом случае невозможно при малом содержании углерода (в пределах 0,08-0,20) получить после закалки структуру без мартенситаили с малым его количеством, что важнодля обеспечения пластичности стали. Присодержании марганца больше 16% аустенит обладает повышенной стабильностьюпо отношению к Я-.А превращению принагружении, Это особенно важно учитыватьпосле цементации, так как приводит кснижению износостойкости при ударныхнагрузках, Кремний введен в состав сплава для повышения предела текучести,Если кремний меньше 0,7% то его влияние неективно. Содержание кремния больше2% недопустимо, так как снижаетсяпластичность цементованного слоя и ЗО затрудняется цементация стали,Ванадий и хром введены в сплав для предотвращения роста зерна при химико 03 4термической обработке и связываниячасти углерода цементованного слоя вкарбиды с целью повышения износостойкости. Содержание ванадия ниже 0,1%неэффективно, а количество его больше1% существенно уменьшает содержаниеуглерода в аустените цементованногослоя и снижает способность его к упрочнению, Содержание хрома должно находиться в пределах 0,5-5,0%,После цементации при 930 С в течеоние 8-10 час в предложенном сплавеможет быть получен цементованный слойглубиной 0,8-1,0 мм. Его структура -аустенит и карюиды.После цементации проводится закалкаОстали при 1050 С в воду. При этомкарбиды не должны быть полностью растворены. Аустенит поверхностного слояоказывается нестабильным и в процессеизнашивания.распадается с образованиемс и Я фаз. Твердость поверхности250-260 НВ, что примерно соответствует твердости стали Г 13.П р и м е р, Плавку стали проводятв высокочастотной индукционной печиемкостью 160 кг. Металл заливают в .изложницы емкостью 8 кг. Слитки подвергают отжигу и куют на прутки сечением 14 х 14.Химический состав и механическиесвойства полученной стали приведены втаблице,34-37 78-80 19-24 32Заказ 1660/18 Тираж 694 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проекгная, 4 Как следует из данных, приведенных в таблице, прочностные свойства предложенной стали выше, чем у известной. форм ул а иэо бретения Сталь, содержащая углерод, азот, марганец, хром, ванадий, железо, о т л и - ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения прочности, она дополнительно содержит кремний при следукхцем соотношении компонентов, вес, %: Углерод 0,08-0, 20 Азот 0,05-0,08 Марганец 13 - 16 Кремний 0,7-2,0 Хром 0,5-5,0 Ванадий О, 1-1,0 Железо Остальт. е Источники информации,принятые во внимание гсри экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР