Сталь

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ768849 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 06.03.78 (21) 2587360/22-0 1)М,К 2 С 38/54 присоединением заявки Государстваииык комитет СССР23) Приоритет по делам изобретеии и открытий(72) Авторыизабретен Гольдштейн Д. Горячев, . Лебедева,ариковаферов, Юевский, Вантюхин 71) Заявитель институт металлургии и ение Кировский завод Научно-исследо Производственн 4) СТАЛЬ ипся к области метвенно к производьтсо 1 капрочных цеменготовления тяжело- и крупномодульных втомобилей большой ношении компонентов, вес следующем сосд . к предлагаемои по и доститаемому эфсодержащая, вес. 0,18 - 0,230,8 - 1,10,17 - 0,370,9 в 1,10,8 в 1,10,3 - 0,40,03 - 0,09стальное15 При этом, сумма компнадия и циркония долж0,05 - 0,12 (1 вес. %),Регламентированное(больше 0,01% ) необхмягкой оболочки камплевоируг ,кислородных вшать пределы содержа0,06% не следует из-зацательного влияния настерва в паперечиом напрБыло праведено неоквак предлагаемой стали,онентов титана, вана быть равной содержание серы одимо для созданияксных сульфидов ключений. Повыния серывыше возможного отри- пластические свойавлении.олька серийВ таблице 1 К недостаткам этой стали относитсянизкий уровень механических свойств,Целью изобретения является повьппение прочности, пластичности и ударнойвязкости стали,Для достижения поставленнойстальсодержащая углерод, маргкремний, хром, никель, молибден, тсеру дополнителыно содержит бор,дий, цирконий, кальций, алюминий цели, анез 1, итон, ва,на,п,ри пла п,риИзобретение обносталлургии, п 1 реи 1 мущвсст 1 ву и применению втуемых сталей,для изнагруженных среднеколес тракторов и агрузоподъемности.Наиболее близкойтеюничеокой сушнастифекту является сталь768849 Таблица 1 Содержание элементов, % з сл оЯоилавок Хг Са Мп Сг Лк/р Мо 0 002 Ооталь. иое в Э вО,О 24 0,03 0,02 0,01 ОЮ 12 0,48 0,24,0,65 0,82 0,18 ОЛ 8 О,О 60 0,034 О,О 27 0,05 0,04 0,08 0,005 0,008 0,25 0,21 0,37 0,35 0,31 О,ЗЗ О,ООЗ 0,002 0,06 ХОЗ О,ОЗ 0,02 0,770,61,02 2.3,4,Известная О,023 0,01;9 О,032 1,25 0.97 1 Я 7 0,26 0.23 0,2.0 0,930,81,05 Та блица 2 Механические свойства удар ная вяз кость ин кгм /смпредел текуче.сти оз кг/мм пределпрочностиавкг/мм 1 Усл, %плавок относ,суже. нне откос. удли- нение твердостьс 1 вг 6% ф% 8,611,610,5 7,7 2,8 3,2 2,95 3/1 55 58 56 55 1140 110 127 О 5 1/2 14 13 12 171 140 152 130 1, 2.6, 4, Известное Таблица 3 40 Механические свойства Предлагаемая сталь Известная стальПредел контактной выносливости, 6 т кг/мм Предел изгнбной усталостной прочности 6 нзг кг/мм 170 188 75 неданы химический еостав исследованныхсталей. Слитки стали были пракатаны на стане 250/105 Х 350 на кв. 40 мм и кв 130 мм.Механические свойства предлагаемой стали в сравнении с известной сталью после термической обработки, характерной для сердцевины шестерен, но режиму; нормализация 900 С, лоиная цементация при 920 С в течение 14 часов, закалка с 860 С в масле и низкий отпуск 180, приведены в таблицс 2,Исследованные плавки предлагаемой стали характ 1 еризуется глубокой прокаливаемостью сердцевидны: твердость 1.11 хС - .40 ед. достигается на,расстоянии 30 - 40 мм,Усталостная прочность и контактная выносливость зу 1 бчатых колес после химико-термической аоработки в значительной мере зависят от структуры и свойств по. верхнастно-упрочненных слоев, которые, в свою очередь, определяются концентрацией углерода (азота) на поверхности их,распределением по глубине слоя характером карбигдной фазы, количествам остаточного аустенита и т. д,Цементуемость стали определяли. методам послойного химического анализа после газовой цементации в,производственных условия.х на глубину слоя 1,4 - 1,9 мм, Установлено, что по диффузионной способностиисследованная сталь не склонна и поверхностному пересыщению углеродом, максимальные концентрации углерода в поверхностных фильмах пе превьппали 1,05 в(Усталостную прочность определяли на образцах в состоянии после цементации 4при 920 С в течение 10 часов с последун)- щей нвпооре/равенной закалкой с темпе. ратуры подстуживания 840 С в масле инизкого отпуска.Испытания проводили на машине типаМУИ по ГОСТ 2860 - 65 при симметрич.20 ном изгибе на базе 10 млн. циклов.Из предлагаемой и известной стали была изготовлена опытная партия шестерентрактора Кдля стендовых испытанийи определена величина предела изгибной25 усталостцой прочности и предела, контактной выносливости,Зубчатые колеса среднего и крупногомодуля подвергали химико-термической обработке ца глубину цементованного слоя30 1,5 - 1,6 мм, твердость поверхностно-упрочценнык слоев НКС 60 - 63 ед. и твердостьсердцевины зубьев у их основания НКС39 - 42 ед,Результаты и 1 спытаний зубчатых колес,35 проводившихся на стенде с замкнутым си.ловым контузром, приводятся в таблице 3. Экономический эффект изобретения50 складывается как нз онижения трудоемкости механической и химикотсрмическоиобработки за счет улучшения обрабатываемости резанием, отказа от павторного нагрева под закалку, сокращением потерь55 от брака деталей по короблению, от абразования шлифованных трещин, так и изснижения потребности в запасных частях,за счет повышения межремантного срокаэксплуатации тракторов,60 Комплекс высоких технологических ислужебных свойств стали обеспечиваетвозможность повышения,ресурса зуочатыхколес тракторов К, Кври переходе с цзвестцоц стали ца предлагаемую не65 менсе, чем ца 70%,5Предположительно эффективность в народном хозяйстве от внедрения предлагаемой стали составит 400 тыс. рублей,Формула изобретения1. Сталь, содержащая углерод, марга нец, кремний, хром, ни,кель, молибден, титан, серу и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, лластичности и ударной вязкости, онадополни тельно содержит бор, ванадии, цирконий, кальций, алюминий при следующем соот. ношения компонентов, вес. %:Углерод 0,18 - 0,27 Ма,рганец 0,6 в 1,0 Кремний 0,2 - 0,42 Хром 0,8 в 1,3768849 Источники информаци,и принятые во внимание при экспертизе 1. Авторокое свидетельство СССР524857, кл. С 22 С 38/50, 1974, НикельМолибденТитанСераБор5 ВанадийЦирконийКальцийАлюминииЖелезо10 2. Сталь по п. 1, о тлчто сумма компонентовциркония должна бытьСоставитель С, ДеркачеваРедактор Е, Братчнкова Техред И, Пенчко Корректор О. ГусеваЗаказ 6731 Изд,477Тираж 698 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская набд. 4/5 Загорская типография Упрполиграфивдата Мособлисполкома