Сталь

О П И С А Н И И956600ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистичесимхРеспубликао делам нзабаетеннй в аткрнтнй(О 88.8) Дата опубликования описания 07.09.82 А. Ф, Пименов(54) СТАЛЬ 10 Изобретение относится к металлургии, аименно к изысканию износостойких сталей,и наиболее эффективно может быть испольэовано при изготовлении валков многовалковыхпрокатных станов. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является износостойкая сталь 1) состава, вес,%:Углерод 0,55 - 2,4Марганец 0,4-0,6Кремний 0,2 - 0,4.Хром 5 - 9Молибден , 0,8-1,5 Вольфрам 0,5-1,5 Ванадий 0,4-0,5 Титан 0,05 - 0,1 Церий 0,02 - 0,05 Ниобий 0,02 - 0,15 Железо ОстальноеНедостатком известной стали является относительно низкая износостойкость,Цель изобретения - повышение износостойкости. Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая утлерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, титан, железо, дополнительно содержит алюминий, калий, бор, азот при следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод 1,2-2,5 Кремний 0,01 - 0,15 Марганец 0,65 - 1,2 Хром 8,0-9,0 Молибден 0,35-0,55 Ванадий 2)0 - 2,50 Титан 1,0-1,5 Алюминий 0,005 - 0,10 Кальций 0 005 - 0 02Бор 0002 - 0,005 Азот 0,009 - 0,025Железо Остальное Исследования показывают, что соотношениекомпонентов в предлагаемой стали является зорациональным для обеспечения высокой износостойкостн, а следовательно, и высокой эксплуатационной стойкости валков, работающих в условиях интенсивного износа.6600 фчто способствует повышению износостойкостистали за счет образования наиболее стойкихи твердых карбидов по сравнению с карбидами ванадия, причем карбиды титана имеютвысокую микротвердость: 2850 - 3200 кгс/мм,Кроме того, дополнительное содержание встали: а) алюминия (0,005 - 0,10) повышаетмартенситную точку, уменьшает количествоостаточного аустенита и препятствует росту10 зерна; б) кальция очищает границы зерен,изменяет форму и размер избыточных фаз,причем карбидная фаза имеет главным образом округлую форму и располагается болееравномерно за счет измельчения дендритиой5 структуры, кальций также увеличивает горячую пластичность стали; в) бор повышает прокаливаемость стали г) азота способствуетповышению твердости и иэносостойкости засчет выделения мелкодисперсных нитридовтитана и ванадия,95 ФДля подтверждения оптимальности состава предлагаемой стали в основном электродуговой печи выплавляют три опытные плавки, Химический состав этих плавок представлен в табл. 1. Таблица 1 Содержание элементов, вес.% Сг Мо Ч Т А Са Плавка о С Б Мп В М Ре 1,2 0,09 0,65 8,0 0,35 2;0 1,0 0,005 0,005 0,002 0,009 Остальное 2 1,85 0,10 0,9 9,0 0,45 2,2 1,25 0,05 0,01 0,003 0,015 То же3 2,5 0,15 1,2 9,5 0,55 2,5 1,5 0,10 0,02 0,005 0,025 Отлитые из данных плавок слитки проковывают на заготовки в интервале 1150 - 850 С Заготовки проходят предварительную термообработку (иэотермический отжиг) по режиму: нагрев на 860 - 880 С, выдержка 3 ч, охлаждение с печью до 700 - 720 С, выдержка 3 - 4 ч и охлаждение с печью до 200-250 С, далее - охлаждение на воздухе. Твердость после отжига не превышает 250 кгс/мм по Бринеллю. 0,0250 63,0 Предлагаем 0,0225 3,Предлагаемая сталь отличается от извест. ной; более высоким содержанием углерода (1,2;2,5% против 0,55 - 1,4), что повышает закаливаемость и износостойкость стали; мень. шим содержанием кремния (0,01 - 0,15 против 0,2 - 0,4); что повышает вязкость стали и уменьшает охрупчивание; меньшим содержа. нпем молибдена (0,35 - 0,55 против 0,8 - 1,5), . а также отсутствием вольфрама, что снижает стоимость стали; более высоким содержанием ванадия (2,0 - 2,50 против 0,4 - 0,5), что способствует зарождению мелкодисперсных карбидов, причем взамен хромистой эвтектики скелетообразного строения, окружающей зерна твердого раствора в виде сплошной сетки у стали прототипа, в предлагаемой стали образуется дополнительная ванадиевая эвтекти.ка тонкого строения, не образующая сплошной сетки, ванадий же в предлагаемом количестве расширяет диапазон температур закал.ки па высокую твердость и мелкое зерно, повышает прочность и вязкость стали, а равномерно распределенные в матрице карбиды ванадия, являются подложкой для формирования карбидов титана; более высоким содер.жанием титана (1,0 - 1,5 против 0,05 - 0,1%),4 О Окончательная термическая обработкавключает нагрев до 1100 С, выдержка - 2 ч,закалка в масле и высокий трехкратный отпуск по 1 ч при 54010 С. После проведения окончательной термической обработки 4 исследуют прочность прн статическом изгибе,: твердость и износостойкость стали. Одновременно исследуют свойства известной стали.Свойства исследованных плавок предлагаемой и известной сталей представлены в табл, 2.Таблица 2956600 Продолжение табл. 2Ф 5 320 00195 0,0458 65,5 3,0 61,0-62,0 1,7 250 - 275 Известная Испытания на изгиб проводят на образцах 10 ф 10 мм, длиной 80 мм, расстояние между опорами 60 мм. Ударную вязкость определяют на образцах 10 х 10 х 55 мм без надреза Износостойкость определяют на машине Х 4 - Б путем трения об абразивную поверхность образцов ф 2 мм при удельной нагрузке примерно 10 кгс/мм. Абразивная поверхность - шпифовальная шкурка. Износ определяют по питере веса образцами.Предлагаемая сталь имеет более высокую вязкость, твердость и износостойкость, а следовательно, и более высокую эксплуатационную стойкость валков. 25 Сталь, содержащая углерод, кремний, мар.ганец, хром, молибден, ванадий, титан, железо,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с Составитель В. БростремТехред М. Рейвес Корректор О. Билак Редактор М. Келемеш Заказ 6524/7 Тираж 660 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения целью повышения иэносостойкости, она донолнительно содержит алюминий, кальций, бори азот нри следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод 1,2-2,5Кремний 0,01 - 0,15Марганец 0,65 - 1,2Хром 8,0-9,0Молибден 0,35 - 0,55Ванадий 2,0 - 2,50Титан 1,0 - 1,50Алюминий 0,005 - 0,10Кальций 0,005 - 0,02Бор 0,002 - 4),005Азот 0,009 - 0,025Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Мф 585230,кл. С 22 С 38/28, 1976,