Сталь
СТАЛЬ, содержащаяуглерод, марганец, кремний, хром, ванадий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьапения ударной вязкости и износостойкости после азотирования, она дополнительно содержит олово при следукх ем соотношении компонентов, вес. %: 0,30-0,45 Углерод 0,22-0,60 Марганец 0,17-0,60 Кремний 1,50-2,50 Хром 0,20-0,50 Ванадий 0,35-0,80 Олово Остальное Железо . Ф
СОКИ СОВЕТСКИХ
ONIII
РЕСПУБЛИК ае (8) ÇÙ1 С 22 С 38 24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOI4V СВИДЕТЕПЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3241513/22-02 (22) 04 ° 02.81 (46) 07.07.83. Бюл. 9 25 (72) В.A.Ôåä÷óí, Н.В.Силина и
A.Ï.Øëÿìíåâ (71) Московский ордена. Трудового
Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (53) 669.15-194(088.8) (56) 1. Сталь марки 40ХФА, ГОСТ 4543-71, сталь легированная конструкционная.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2824443, кл. С 22 С 38/24, 1979 ° (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий и железо, о т л и ч а в щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости и износостойкости после аэотирования, она дополнительно содержит олово при следующем соотношении компонентов,вес.В:
Углерод, . 0,30-0,45
Марганец 0,22-0,60
Кремний 0,17-0,60
ХРоМ 1,50-2,50
Ванадий 0,20- 0,50
Олово 0,35-0,80 железо . . Остальное
1027271. Углерод - 0,3-0,45
Марганец 0,3-0,6
Кремний 0,17-0,37
Хром 1,5-2,5
Ванадий 0,2-0,5
5 Германий 0,2-0,8
Железо Остальное
Эта сталь имеет следующие механические свойства после термической обработКи (улучшения): 6В = 125 »
>0 130 кгс/мм Др2 115 123 кгс/мм ю = 17,0-18,5%, Ю = 56,5-61,5%, аН,2а= 10,5-12,0 кгсм/см, а +у 8,59,5 кгсм/см2;. а „,0= 7,0-8, 1 кгсм/см .
После аэотирования она имеет
)5 низкую ударную вязкость и износостойкость.
Целью изобретения является повышение ударной вязкости и иэносостой кости, стали после азотирования при сохранении высокого уровня механических свойств.
Поставленная цель. достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий и железо, дополнительно содержит олово при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:
Углерод 0,30-0,45
Марганец 0,22-0,60
Кремний 0,17-0,60
30 Хром 1,50-2,50
Ванадий 0,20-0,50
Олово 0,35-0,80
Железо . Остальное
Опытные плавки выполнялись в
35 50-килограммовых индукционных печах.
Химический состав опытных плавок приведен в табл. 1.
Таблица 1
Ъ
Плавки Содержание легирующих элементов, вес.а
С Sl, Ип . Cr У Sn S Р Fe
0,17 0,22 1,50 0 20 0,35 0,005 0,004 Остальное
0,30
0,21 0,30 1,85 0,35 0,46 0,005 0,005
0,37
0,45 0,60 0,60 2,50 0 50 0,80 0,005 0,004
Слитки ковали на прутки 14, 30„
50 мм и подвергали термической обработке по режиму: закалка от 860 С
60 в масло и отпуск с 600рС, 2 ч в масПредлагаемая сталь не склонна к отпускной хрупкости.
Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам группы стали, и может быть применено для изготовления тяжелонагруженных деталей автомобилей, тракторов и металлорежущих станков, подвергаемых как термической, так и химико-термичес-. кой обработке, работающих при комнатной и отрицательных температурах.
Известна сталь р1 3 содержащая, вес.Ъ:
Углерод 0,37-0,44
Кремний 0,17-0,37
Марганец . 0,50-0,80
Хром 0,80-1,10
Ванадий 0,10-0,20
Железо Остальное
После закалки от 850рС в масле и отпуска при 600рC в течение 2 ч в масло сталь имеет в сечении 25 мм и следующие механические свойства:
68 100 кгс/мм ; о = 85 кгс/мм ; сР = 12%; V = 55%; а, = 10 кгсм/см 2
Недостатками этой стали являются низкий предел текучести, а также малая скорость насыщения при азогировании. Кроме того, образование нитридной зоны на поверхности азотируемых деталей и хрупкой нитридной сетки по границам зерен в диффузионном слое не позволяет получить антимального комплекса механических свойств азотированного слоя и сердцевины.
Наиблоее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (21,, содержащая, вес.Ъ| ! !
При металлургическом переделе и в процессе механической обработки опытных сталей затруднений Не наблюдалось и технология не менялась.
Механические свойства предлагаемой стали приведены в табл. 2.
1027271
Таблица 2
1
l
I !
I о г
+20
Ж 1
М I
V1. о
Ц t
Q I
Ф I (((I
Яч
1 ф"
Ударная вязкость а((у кгсм/см .
-60
-40
1 130 121 19,5 58 36
2 131 122 19,3 57 36
9,5
12,5
9,3
7,9
12 5
3 135 124 18,6 52 39
9,1
12,1
7,5
В процессе аэотнрования на предлага; емой стали получают диффузионные слои
1до 0,8-0,9 ьэ(,что в два раза превосходит эти значения для известной стали.
% аблица 3
Ударная вязкость, кгсм/см
Плавка
7,3
Предлагаемая сталь
8,8
8,2
5,8
Известная сталь
Таблица 4
Режим азотирования 500ОС, 6 ч
Вытертый диском объем лунки,,У 30.10 > юе3
° ««««Ю«ю«
Путь трения, м
Нагрузка, кг
Плавка
Предлагаемая сталь .
100
200
1 1
1 щ
I а 1
1 1
1 Х 1 н((QÑ×
О (1 I
e оо!
Ф 1 М I
Х 1 фЙ!
Ю 1 I
1 Э 1
1 Рг 1
I (Х 1 ! I ч 1
« но е(Э
« ъ х о
9 н х
Ц
М ч
I 1
1 Х
l
1 9 ! о
I Хе>
I ((1 (I, (((! н !
5ф
1 ОХ (хх (Н Е (О Х
«I
I I
11 1
1 1
1 1
I I
1 I
I 9 1 ! о ! х (Д 1
I Ц I
I ya I
I Н 1 с (ОВ (ОХ( (ХХ 1 ! Н Ф I (О И 1
1 1 ч
8 табл. 3 и 4 представлены значнеия ударной вязкости и иэносостойкости аэотируеьых изде. -лий.
1027271
Продолжение табл. 4
5О
100
15
200
50
100
200
Известная сталь
34
100
15
200
Составитель С.Деркачева
Техред М.Коштура . Корректор О.Билак
Редактор С.Патрушева
Эаказ 4678/31 Тираж 627
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
Как видно из представленных дан-, ных, предлагаемая сталь имеет после азотирования более высокую ударную вязкость и износостойкость.
Применение предлагаемой стали позволит сэкономить около 2,5 тыс. руб. на 1 т выплавляемого металла.
