Сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК А 1 19) 3)5 С 22 С 38/60 О СУДА Р СТВ Е ННЫ ЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛ ЬСТВУ ПИ К АВТОРСКОМ(57) Изобретение относится к металлу может быть использовано в машино нии при производстве плунжерны Сталь содержит следующие компо мас. %: углерод 0,3 - 0,8; кремний 1 марганец 0,6-2,3; никель 0,3 - 1,0; с 0,02 - 0,09; молибден 0,03 - О,б; тита 0,32; селен 0,003 - 0,01; медь 0,2 - 1,0; к 0,02 - 0,22; бло 0,002 - 0,01; сурьма 0,02 ванадий 0,03 - 0,18; сера 0,1 - 0,18; жел тальное. 2 табл,ск 0,003-0,0035 Остальноенизкую износобретен сти к из Изо частно ей для щих при Изв Угле Кредеталеи повыше естна ст род мний па, яв 0,1-1,51,0-1,50,3-0,50,003-0,0035Остальноеую износосто арганеинец СвинецМолибденСераСеленОдин элемент исодержащей суи кальций едующего хи 0,4-0,6 0,3-0,6 1,0-1,5 1,4-1,8 0,8 - 1,2 0,3-0,5 0,1 - 0,2 рупму 0,02 - 0,2 0,001 - 0,004 Остальноенное сопротивлеирные свойства и Ме Се(71) Всесоюзный заочный политехнинститут(56) Авторское свидетельство СССРМ 583198, кл. С 22 С 38/60, 1977,Авторское свидетельство СССРМ 865961, кл. С 22 С 38/60, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1151588, кл, С 22 С 38/60, 1985,И. Карпенко, Е,И. Ма, С.М. Бадюкова е относится к металлургии,сканию износостойких стаплунжерных пар, работаюнных температурах,аль, содержащая, мас,%:0,4-0,60,2-0,3 ЖелезоЭта сталь имеет низкость и надежность.Известна также сталмического состава,мас, %УглеродКремнийМарганецНикельСвинец БорЖелезоИзвестная сталь имеетстой кость и н адежн ость.Наиболее близким технием, выбранным в качествляется сталь, содержащая,УглеродКремнийМарганецНикельМедь Железо Эта сталь имеет врение 718 - 796 МПа. Анти ргии и строех пар. ненты, 0 - 2,5; винец н 0,1 - обальт - 0,06; езо осическим прототи дс, %: 0,3-0,7 0,2-0,6 1,0-1,7 0,9 - 1,7 0,8 - 1,3 1,0-1,50,15 - 0,9 0,12 - 0,4 0,08 - 0,25 10 20 30 50 55 потеря упругости при 500 - 700 С нестабильны, Предельная нагрузка сохранения антизадирных свойств - 50 - 75 МПа, а износ при трении составляет 0,140 - 0,208 мг, Потеря упругости при 500 С - 1,52 - 3,78,Цель изобретения - повышение стабильностиизносостойкости и снижение потери упругости при 500-700 С,Для этого сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, молибден, медь, свинец, бор, сурьму,. серу, селен и железо, дополнительно содержит титан, ванадий и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас. %:Углерод О,З - 08 Кремний 1,0-2,5 Марганец 0,6-2,3 Ьикель 0,3-1,0 Свинец 0,02-0,09 Молибден 0,03 - О,б Титан 0,10-0,32Сурьма 0,02 - 0,06Ванадий 0,03-0,18Медь 0,20 - 1,0 Кобальт 0,02 - 0,22 Сера 0,10-0,18 Селен 0,003 - 0,01 Бор 0,002-0,01Железо ОстальноеСущественным отличием предложенного технического решения является введение титана, ванадия и кобальта, повышающих стабильность износостойкости и эксплуатационных свойств при одновременном увеличении предела упругости и антифрикционных свойств.Приведенный анализ предложенного технического решения показал, что на данный момент неизвестны технические решения, в которых были бы отражены указанные отличия, Это позволяет сделать вывод о том, что указанные отличия являются существенными.Дополнительное введение титана микролегирует и измельчав матрицу, повышая пластические свойства, износостойкость, теплостойкость, ударостойкость и эксплуатационные свойства, При содержании его до 0,10 мас, % измельчение структуры и повышение теплостойкости, износостойкости и эксплуатационных свойств недостаточны, а при увеличении концентрации титана более 0,32 мас,% снижается однородность структуры и стабильность упруго-пластических и эксплуатационных свойств,Сера повышает антифрикционные свойства, связывает марганец и титан в сульфиды, снижая потери упругости и повышая прочностные и эксплуатационные свойства чугуна, Ее влияние начинает сказываться с концентрации 0,10 мас,%, При увеличении ее содержания свыше 0,18 мгс.% по вы ша ется кон центра ция карбидов и неметаллических включений, снижаются удароустойчивость, пластические свойства, стабильность эксплуатационных и антизадирных свойств.Вгнадий повышает механические и технологические свойства, износостойкость и эксплуатационную стойкость, однакопри увеличении его концентрации более 0,18 мас.% возрастает количество карбидов и снижаются стабильность структуры, удароустойчивссть и пластические свойства. При его концентрации до 0,03 мас.% пределупругости, прочности и износостойкости недостаточны,Содержание основных компонентов, мас,%; углерод 0,3-0,8; кремний 1,0 - 2,5; марганец 0,6 - 2,3 и никель 0,03 - 1 принято вобычных для литейных сталях концентрациях, не снижающих антизадирные свойства и удароустойчивость, Содержание (в мас.%) молибдена 0,03 - 0,6: сурьмы 0.02 - 0,06; меди 0,2-1,0 огргничено концентрациями,выше которых снижаются однородность структуры, стабильность износостойкости и упсугопластические свойства. При снижении их концентрации менее нижних пределов - недостаточное упрсчнение структуры, снижгются прочностные свойства и износостойкость, ухудшаются антифрикционные и эксплуатационные свойства.Кальций плохо растворяется в металлической основе, снижает износостойкость,повышает угар компонентов, Поэтому он исключен из состава стали,Введение кобальта обусловлено его хорошим растворением в матрице без образования карбидов и повышением параметров сохранения упругоплзстических и антизадирных свойств. При его содержании до 0,02 мас. % износостойкость, теплостойкость и упругопластические свойства нестабильны, а при увеличении его концентрацииболее 0,22 мас.% снижаются антизадирные и эксплуатационные свойства.Бор введен как поверхностно-активный элемент, очищающий границы зерен и измельчающий структуру, что повышает стабильность износостойкости и механических свойств, Его модифицирующее влияние начинает сказываться с концентрации 0,002 мас,%, При увеличении его содержания более 0.01 мас.% увеличивается количество карбидов, снижаются антизадирные иупругопластические свойства.Селен введен как элемент, повышающий антифрикциснные свойства и стабильность износостойкости, При увеличении его1759945 Таблица 1 оде жание компо Компон 1 изв. 0,3 0,31,3 1,3 УглеродКремнийСвинецМарганецНикельТитанСеленКобальтМолибденБор 0,30,10 ,003 0,1 0,5 ,00 0,16 урьмаанадий Ме аблица 2 концентрации более 0,01 мас. увеличиваются потери упругости чугуна при 500 - 700 С и снижается стабильность механических свойств. При концентрации селена до 0,003 мас,; антифрикционные свойства и износостойкость недостаточны.Свинец при минимальной концентрации 0,02 мас,% повышает антизадирные свойства и стабильность износостойкости и упругопластических свойств. При увеличении его содержания более 0,09 мас,снижается стабильность термической стойкости, предел упругости и антифрикционных свойств.Плавки сталей производятся в открытых индукционных печах методом переплава стального лома, никеля, меди, кобальта и ферросплавов. Для легирования стали используют феррованадий Вд 2, кобальт К 2 и ферротитан ФТи 1, Ферротитан вводят в конце плавки вместе с сурьмой Су 2, селеном и свинцом.В табл. 1 приведены химические составы сталей опытных плавок. В табл, 2 приведены механическиесвойства сталей опытных плавок. Разливку сталей производят в сухие формы.Как видно из табл. 2, предложенная 5 сталь обеспечивает более высокие и стабильные антифрикционные свойства, чем известная. Формула изобретения 10 Сталь, содержащая углерод, марганец,кремний, свинец, никель, медь, серу, бор, молибден, сурьму, селен и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышени; стабильности, износостойкости и снижени, 15 потери упругости при 500 - 700 С, она дополнительно содержит титан, ванадий, кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.,4: углерод - 0,3 - 0,8; кремний - 1,0 - 2,5; марганец - О,б - 2,3; никель - 0,3 - 1,0; сви нец - 0,02 - 0,09; молибден - 0,03 - О,б; титан -0,10 - 0,32; кобальт - 0,02 - 0,22; сурьма - 0,02 - 0,08; ванадий - 0,03 - 0,18; медь - 0,20 - 1, О; сера - 0,10 - 0,18; бо р - 0.002 - 0,01; селен - 0,003 - 0,01; железо - остальное,1759945 Продолжение табл,2 Корректор Е. Папп оставитель В. Святкехред М.Моргентал едакт роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 аказ 3159 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5