Износостойкая сталь

 

ИЗНОСОСТОЙКАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец. титан, цирконий, азот и железо, о тл и ч a ю щ a я с я тем, что, с целью повьвиения износостойкости, и трещиностойкости, она дополнительно содержит ванадий, молибден и бор при следующем соотнсяиении компонентов , вес.% Углерод 1,0-1,4 Кремний 0,5-1,0 Марганец 11-14 , 0,2-0,8 Титан 0,1-0,4 Цирконий - 0,1-0,4 Азот Ванадий 0,1-0,8 0,1-0,5 Молибден Бор 0,05-0,1 g Железо Остальное (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

- ае (и) 3(Я) С 22 С 38 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ титан, цирконий, азот и железо, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости, и трещиностойкости, она дополнительно содержит ванадий, молибден и бор при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ОССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3436930/22-02 (22) 13.05.82 (46) 23.08.83. Бюл. 9 31 (72} Г. Г. Луценко, С. Е. Кондратюк, Б. Б. Винокур, А. С. Гавришко, В. 3. Камалов, В. Т. Алексеенко, Л. Л. Литвиненко и И. М. Харахаш (71) Институт проблем литья АН Украинской ССР и Новокраматорский машиностроительный завод им.В.И.Ленина (53) 669.15-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР . 9 399569, кл. С 22 С 38/14, 1976.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 395494, кл. С 22 С 38/14, 1975. (54)(57} ИЗНОСОСТОЙКАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, Углерод

Кремний

Марганец

Титан

Цирконий

Азот

Ванадий

Молибден

Бор

Железо

1,0-1,4

0,5-1,0

11-14, 0,2-0,8

0,1-0,4

0,1-0,4

0,1-0,8

0,1-0,5

0,05-0,1

Остальное

1036791

0,1-0,4

0,1-0,4

0,1-0,8

0,1-0,5

0,05-0,1

Остальное

Цирконий

Азот

Ванадий

Молибден

5ор

Железо

1-1, 5

11, 5-15

О, 3-1

0,05-0,1

0,03-0,05

0,05-0,25

Остальное

Углерод

Марганец

Кремний

Титан

Церий

Ванадий

?Келеэо

1,0-1,4

0,5-1„0

11-14

0,2-0, 8

0,1-0,4

0,1-0,4

Остальное

45

Углерод

Кремний

Марганец

Титан

1,0-1,4

0,5-1,0

11-14

0,2-0,8

Изобретение относится к металлургии, в частности к высокомарганцонистым сталям для изготовления литых деталей, работающих в условиях ударно-абразивного износа.

Известна высокомарганцонистая сталь 1, дополнительно легированная титаном, ванадием, с целью создания дисперсных фаз в аустенитной основе, следующего химического состава, вес.Ъ:

Однако введение.в сталь элементов высокоактивных к углероду резко изменяют природу карбидов, их дисперс- 20 ность и расг ределение, снижают содержание углерода в матрице, охрупчинают сталь, резкс снижая ее пластичность и технологичность.

Наиболее близкой к описываемому 25 изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сталь (2 ) следующего химического состава,: нес.Ъ:

Углерод 30

Кремн ий

Марганец

Титан

Цирконий

Азот 35

Железо

Недостатком известной стали является низкая износостойкость и трещиноустойчивость при литье.

Целью изобретения является повышение иэносостойкости и трещиноустойчивости.

Эта цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, титан, цирконий, азот и железо, дополнительно содержит ванадий, молибден и бор при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:.

Введение молибдена в сталь способствует подавлению разнития диффузионных процессов, стабилизирует выделение вторичных фаз и способстнует образованию дисперсных выделений, равномерно распределенных по объему матрицы. Содержание молибдена в стали менее 0,1Ъ не сказывается на измельчении и расположении выделившихся карбидов и карбонитридов. Введение молибдена в сталь выше 0,5Ъ нецелесообразно, так как повышения износостойкостй и трещиностойкости при литье не отмечается.

Введение в сталь ванадия в присутствии азота способствует образованию дисперсных карбонитридов ванадия при кристаллизации сплава. Введение ванадия в сплав менее 0,1Ъ не вызввает изменения свойств сплава, так как карбонитриды ванадия либо совсем не образуются, либо образуются н очень небольших количествах. Присутствие ванадия в сплаве выше 0,8Ъ приводит к обеднению сплава по углероду и резко меняет морфологию карбонидон титана и циркония, что снижает пластичность и износостойкость сплава.

Введение в сплав бора способствует образованию боридов, химически очень стойкого и исключительно твердого инертного к матрице соединения, повышая тем самым износостойкость сплава. Содержание бора в стали менее 0,05Ъ не оказывает влияния на износостойкость сплава и соотношение образующихся дисперсных включений.

Содержание бора выше 0,10Ъ вызывает образование карбонитрида бора, очень хрупкого химического соединения, резко снижающего пластичность и износостойкость сплава.

Химический состав, износостойкость и трещиноустойчиность описываемой и известной сталей приведены в таблице.

1036791 г (1

1

I )

1 ОЪ

I

1

)с

) с

С Ъ

1

1 33 ож

Й Л

A C) еа

Мо з C) 1 О

М и

Я

Ilt

А )C

lO qt

< ж

I

I

1 тЧ с

С Ъ

1 о а н н

o v оо их

1 М

1 о с (о

СО

Ю с о о

I с-) с

1 Ю

) с с

С0

М с

Ю с (о

Ю с

Ю с

I C) с н

РЪ

CV с

Ю с

I Ю гс

Ю с! о

I 1-)

I ч.4

С0 с

I Ю с

I o

I Ю с

1 сЧ

1 (Щ

I Э

I Ф

1 ))I

1 3

l V

I М

1 (» (О

I I

1

1 I

1 - I

I I

1 I

3 t I

1 1

I 1

1 и 1

I 3

I Н I (О(I 1

I (б 1

1 Р) (Н(v i

I CC I ! o)

I Р) I

3).) I

I I (I

1.

1

1 1

I I

dP )

I ° 1

I О I

I % 1

I I (I

I ))) (ot

I Н I

I и t .l Ф

t Xt

) Ф 1

I Ц I

1 0)

I (Х(I Х

I Х

t o .I Э I

1 Р (1 Х 1

I 1

«Х(1 1

1 Э

1 М

1 X I

1 651

I x I

1 A I

1 Э ! (4 ! О(I V t

I I

I I

t

1 . 1

Я AC«

c«33 g о )

1 о

Ж I

0) O) м о,)( н н моо аоо хох (НВ

too (ох

) ) с 1

Ю а) I сЪ с4 1

I 1

1 тч 1 с

)Ч 1

I I

1

w I с ю cV I

I

1 ) й

1 3

%-1 )1 с ) о 1

00 3 с. о

Щ с о

° Ф Al I г4 I о о(I

° Ф I г) гч I с с о о) 1

C0 IA с с о о 1

I о!

° Ф с(е).Ю) 1-1 I

1 о а) с

1 о (1 а 1 а4 с 4

)C l

Ct 1

I I

6) с4

Ch O) с с а а

1 t

C В

I I (Ъ Ф с с и

1036791

Составитель П. Лапин

Редактор Н. Рогулич ТехредИ.Метелева Корректор A. Ильин

МЮ

Заказ 5945/27 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

«Ф» ФЮ

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Лбраэивный износ определяют на мавмне трения APC-1, ударно-абразивный износ - на вертикальной эюлотковой дробилке ЛВМД при расходе 1,5 т/ч крупностью 20 мм с определением потери веса 5-10-15 ч, а трещиностой- 5 кость - на кольцевой пробе с тепловым узлом по площади образукщихся на тепловом узле трещины 6 мм. Температура заливки 1450 С.

Использование описываемой стали дпя отливки, например бронеллит для рудоразмольной мельницы, повысит их износостойкость и трещиноустойчивость в 2-2,5 раза,что позволяет полу» чить эконом ческий эффект в 80 тыс.руб.