Сталь

(19) (И); ш С 22 С 8/ ОБРЕТЕ ОПИСАН Н АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВ.(56) 1. Авторское свидетельство СССРй 412288, кл. С 22 С 38/50, 19722. Заявка Японии йф 52-144318,кл. 10 Ю 183, опублик. 0,1. 12,77(54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, никель.,молибдей, ванадий, алюминий, кальций и железо,с я тем, что,дости азотироти сердцевинысодержит ниобсоотношении кУглеродКремнийМарганецХромНикельМолибденВанадий,АлюминийКальцийНиобийАзотЖелезо МЪ отличающаяс целью повышения тверанного слоя и прочносона дополнительно й и азот при следующем мпонентов, вес,Ф:0 36-0,42 0,51-.0,80 0 7 -1,22,6 -3 70,1 -0,40,61-,0 э 90 0,35-0,750,015-0,15 0,001-0,02 0,01-0,10,008-0,02Остальное20 35 Изобретение относится к металлургии, а именно к азотируемым конструкционным сталям, используемым вэнергетикемашиностроении, судостроении и в других отраслях промышленности в качестве материала изделий,к которым предъявляются повышенныетребования в отношении твердостиповерхности, а также прочности и вязкости сердцевины.10Известна сталь 1 , содержащая,вес. 3:Углерод 0)16-0,21Марганец 0,5 -1,0Кремний 0,5 -1,015Хром 0,8 -1,1Никель 0,8 -1,1Молибден 0,3 -0,6Титан 0,03-0,12Редкоземельныеметаллы 0,01-0,05ЖелезоОстальноеНаиболее близкой к предлагаемойпо"технической сущности и достигаемому результату является сталь 2 3содержащая вес.4:Улерод . 0,005-0,5Кремний 0,003- 1,0Марганец 0,5 -5,0 30Хром0,05 " 10,0Никель 0,05 -10,0. Магний 0,001-0,1Кальций 0,001-0,1Железо ОстальноеВ качестве необязательных элементов сталь может содержать, вес.Ф: , 40Титан 0,03 -0,04Медь,кобальт,вольфрам 0,05 -10РЗМ, цир 45коний О, 001-0,1Железо ОстальноеНедостатком известной стали является невысокая твердость аэотиро-ванного слоя, а также прочность и .. вязкость сердцевины, что создаетзатруднения при обеспечении надежнойработы изделий.Цель, изобретения - повышение твердости аэотированного слоя и прочност55ти сердцевины стали.Поставленная цель достигаетсятем, что сталь, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий, кальций и железо, дополнительно содержит ниобий и азот при следующем соотношении компонентов вес. Ф:Углерод 0 36-0,42Кремний 0,51-0,8Марганец 0,70-1,2Хром 2,6 -3,7Никель 0,1 -0,4Молибден 0,61-0 90Ванадий 0,35-0,75Алюминий 0,015-0,15Кальций 0,001-0,02 ьАзот 0,008-0,02Ниобий 0,01-0,1Железо ОстальноеВ качестве примесей сталь может содержать, вес. 3:Свинец ,0,0005-0,006Цинк 0,0008-0,009Олово 0,0008-0,008Сурьма О;0005-0,008Мышьяк 0,003 -0,01Висмут 0,0006-0,006Легированием стали - повышенным содержанием ванадия совместно с ниобием, молибденом, углеродом и азотом достигается повышение прочностных характеристик за счет упрочнения стали мелкодисперсными труднорастворимыми карбонитридами. Введение в состав стали азота позволяет. получить плавную переходную зону от азотированного слоя к сердцевине иэделияОграничение содержания свинца, цинка, олова, сурьмы, мышьяка, висмута приводит к повышению пластичности и вязкости стали.В лабораторных условиях осуществ" лена плавка, пластическая и термическая обработка, азотирование, исследо" ванне механических свойств предлагаемой и известной сталей. Разливка плавок производилась в слитки весом 25 кг с последующей ковкой на пруток ф 20 мм. Температура начала и конца ковки составляла 1050 и 350 С, соответственно. Прутки подвергались термообработке по режиму: нагрев на 1000 С, вь 1 держкая в течение 2 ч охлаждение на воздухе, нагрев на 870 оС, выдержка в течение 1 ч,охлаждение в масле, нагрев на 620 С выдержка в течение 3 ч охлаждение на воздухе, Химический состав исследо-. ванных сталей приведен в табл. 1, механические свойства - в табл, 2,111э Оааагй Ее аваевв11 1Мизин 3 1 саойо ооВ о фью о о о о о й о о еаавве еае ееаваеваваеваФ о о о 46 о о й оещ ол ом й,Азотированиый слой Механические свойства Сталь б кгс/мм 2Предлагаемая 1 114,0 103,5 104,0 105,0 116,0 Известная 650 0,35 106,0 14,0 61,5 15,0 96 .0вП р и м е ц а н и е. 1.Приведены средниезначения трехкратныхиспытаний образцов,2. Азотирование проводилось по режиму: 500 ОС - 70 ч. Результаты испытаний подтверждают преимущество предлагаемой стали перед известной в отношении твердости азотированного слоя, прочности, пластичности и вязкости сердцевины.." Ожидаемый технико-экономический эффект, обусловленный оптимальным соотношением твердости и глубиныазотированного слоя с прочностьюивязкостью сердцевины, выразится в.".увеличении эксплуатационной надежности и сроке службы изделий, которыебудут изготовлены из предлагаемойеЗаказ 3141/25 Тираж 627 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Условный номер плавки 22,068 5 20,0 20,8 65,019,0 20,0 635 18,0 761 0,4 766 0,45 766 0,43