Сталь

Союз Советски кСфциапистичвскикРвспубпии О П И С А Н И Е907082ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(6 Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 28,07,80 (21) 2963115/22 02с присоединением заявки М(23 ПриоритетОпубликовано 23,02,82. бюллетень М 7Дата опубликования описания 26,02,82 3Кл.2 С 38/3 дарственный каиитет СССР аа делам кзобретени н втерыткХ. (53) УДК 669,15- -194( 088,8) шунов, И, Н. Бога и Н. А. Черненк Л, Г. 2) Авторы изобретен и в, Ю, И, Аверин физики металлов АН СССРущавлаИзобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано в горнодобывающей промышленности,строительном и дорожном машиностроении,на железнодорожном транспорте и в других отраслях промышленности для изготовления быстроизнашивающихся деталейдробильно-раэмольного оборудования, зубьев ковшей экскаваторов и драг, крестовин рельсов, звеньев гусеничных машин идругих деталей, работающих в условиях1 Оконтактно-ударного нагружения, абразивного воздействия и трения.Известна сталь 110 Г 13 Л, широко применяемая в настоящее время для данного15типа литых деталей 111,Однако в ряде случаев она не удовлетворяет современным требованиям ввидуее недостаточной износостойкости и относительно невысокой упрочняемости при небольших (до 20%) степенях объемнойхолодной пластической деформации,Наиболее близкой по технической сности и достигаемому эффекту к пред ХромВанадийКремний: ,0Примеси:сера 0,02-0) 05фосфоР О,О 5 О 1 Ожелезо ОстальноеОсновным недостатком известной стали является относительно невысокая пластичность и ударная вязкость при комнатной температуре и в особенности при отрицательных температурах.В условиях эксплуатации это частоспособствует хрупкому разрушению литыхдеталей,Бель изобретения - повышение ударной вязкости стали,Указанная цель достигается тем, чтостальсодержащая углерод, марганец, хром,кремний, ванадий, железо, дополнительно3содержит молибден, азот, медь при сле-дующем соотношении компонентов, вес.%Углерод 0,6-0,8Марганец 6,0-8,0Хром 2,0 4,0Ванадий О, 1-0,15Кремний 0,3-1,0Молибден 0,2-0,6Азот 0,03, 0,06Медь 0,2-0,5Примеси,.сера 002-0,05фосфор 0,02-0,05железо ОстальноеВведение в сталь дополнительно молибдена способствует повьпцению ударной вязкости стали при сохранении илиповышении ее износостойкости.Легирование стали молибденом также препятствует выделению карбидов по границам зерен при замедленном охлаждении с высоких температур, что важно для повышения качества термообработки массивных деталей.Введение дополнительно азота способствует росту деформационного упрочнения и износостойкости аустенита при абразивном воздействии, Медь вводили в сталь в качестве добавки, способствующей повышению износостойкосги стали при трении, а также увеличиваюцйвй стабильность аустенита по отношению к мартенситному д" -Ф о(, превращению при охлаждении в область отрицательных тем ператур.Выплавлена серйя сплавов, содержа щих приблизительно одинаковое количество марганца, хрома, углерода и кремния, в которые последовательно введены различные по величине добавки молибдена, азота и меди. Химический состав (вес,%)сталей представлен в табл, 1. Среди выплавленных сплавов была сталь (1,табл.1 ), химический состав которой соответствовал химическому составу известной. 070824Слитки весом 3-12 кг выплавляли виндукционной электропечи на воздухе.Содержание. примесей - серы и фосфораво всех плавках не превышало 0,05%,Слитки подвергались гермообработке пооследующему режиму: нагрев до 1000 С,вьщержка 6 ч, охлаждение с печью до550-600 С, выдержка 10 ч,охлаждениена воздухе до комнатной температуры,1 О Из слитков вырезали абразивным кругом заготовки для образцов размером12 х 12 х 60 мм и 20 х 70 х 7 мм. Загоговоки закаливали с 1150 С в воду, и;слечего. из них изготавливались образцыИ для механических испытаний и испытанийна износостойкость при абразивном воздействии и трении. Структура всех сталей после указанной термообработки была чисто аустенитной. Размер зерна аущ 0 стенита был не ниже 2-4 баллов. Твердость сталей по Вринеллю составлялаНВ 170-190 кгс/мм2Результаты механических испытаний ииспытаний на абразивную износостойкость25 предлагаемых аустенитных метастабильных сталей и известных представлены втабл, 2.Результаты испытаний сталей на износостойкость при сухом трении скольЗ 0 ження в паре со сталью 40 х (50 НЯС)приведены в табл. 3,Из табл. 2 и 3 видно, что предлагаемые составы сталей 2,3,4,5 обладаютбольшей пластичностью и вязкостью, чемизвестный: состав стали при таком жеили несколько более высоком уровне из.нососгойкости в условиях трения и абразивного воздействия, Повышенная износос гойкос ть предлагаемых ме гас габильных аустенигных сталей обусловленаих интенсивным упрочнением в процессе нагружения за счет наклепа аустенита, а также за счет образования в нихнекоторого (10-15%) количества 4.чар тенсита деформации. Т а блица 1 М; СО РеСталь МЬ С 1 51 0,71 8,3 4 5 0,30 0,45 Остальное 0,20 0,31 0,50 0,60 6,0 2,0 Я,ЗО 0,10 0,20 0,01 0,72 7,3 3,2 0,66 О, 13 0,80 8,0 4,0 1,0 0,15 0,41 0,03 0,60 0,06 0,65 7,1 3,1 0,56 0,20 0,15 0,10 0,15 То жеформул т е н Азот Медь ая углерод, марганец мний, железо, о т - я тем, что, с целью вязкости, она дополмолибден, азот и мед тношении компонентов хр л рпмеси: сера,%.Углерод Марган Хром анадий ремни й Составитель Т. Платицина р Г, Волкова Техред А, БабинецКорректор М, КостРе ПодписноСР Тираж 657венного комитета ССетений и открытий35, Раушская наб.,аказ 522/35 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Ж"Пат лиал таль, содержаш ванадий, кре аюшаяс шения ударной ьно содержит ледуюшем соо0,6-0,8 6,0-8,0 2.0-4,0 0,10-0,1 0,3-1,0 6,5 6,0 1,5 81 190 45 3,5 18,0 5,0 4,0 22,0 7,9 .20 200 8 1 0,02-0,05Фосфор 0,02-0,05железо ОстальноеИсточники информащщ,принятые во внимание при экспертизе1, Ьогачев И. Н. и др. Структура исвойства железомарганцевых сплавов,М"Металлургия, 1973, с, 296.2, Авторское свидетельство СССРЧо 441346, кл, С 22 С 38/38, 1974.