Сталь

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

000MII РЕСГ1УБЛИН (19 01)

1511 4 С 22 С 38/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТСССВСАОУ СВСДСТВ\ВСТВУ (2!) 3777098/22-02 (22) 03.08.84 (46) 15.03.86. Бюл.У 10 (71)0Всесоюэный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в,.черной металлургии и ремонтно-механических работ (72) А.И.Степина, Л.И.Беляева, В.Н.Нагаец, Д.С.Березка, В=А.Марченко, Л.С.Слипченко, В.НТГудзенко и Г.А.Сергеев (53) 669.14.018.258.8-194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 349750, кл. С 22 С 38/28, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 855056, кл. С 22 С 38/50, 1981. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, ) никель, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств,износостойкости, окалиностойкости и термостойкости в условиях абразивного изнашивания, сталь дополнительно содержит бор, медь и ванадий,при следующем соотношении компонентов, мас. Х:

Углерод 0,6-0,6

Кремний 2,3-2, 8

Марганец 0,4-0,8

Хром . 24-26

Алюминий 0,5-0,7

Никель 1-2

Бор О, 005-0, 0 10

Медь 0,2-0,4

Ванадий 0,05-0, 10

Железо Остальное

1217920

Изобретение относится к черной

:,металлургии,, а именно к составу стали, используемой для изготовления деталей металлургического производства с применением прогрессивных технологических процессов — больших скоростей (до 10 град/с) кристал4 лизацни с последующим прессованием.

Цель изобретения — повышение механических свойств, износостойкости окалиностойкости и термостойкости стали в условиях абразивного изнашивания.

Предлагаемое содержание компонентов в стали и дополнительное. sseдение бора, меди и ванадия в сочета-. нии с высокой скоростью кристаллизации расплава обеспечивают получе:ние стали с сорбитной структурой, при этом металлическая матрица максимально пересыщена легирующими элементами.

Сорбитная структура обеспечивает высокую износостойкость стали в условиях газоабразивного и гид- . роабразивного изнашивания.

Повышение окалиностойкости достигается максимальной пересыщенностью железа хромом, кремнием и алюминием, обладающими в этом состоянии высокой диффузионной подвижностью и образующиьж с кислородом защитную плотную окисную пленку типа шпниели, препятствующую окислению отливок иэ предлагаемой стали.

Высокая термостойкость изделий из предлагаемой стали обеспечивается наличием микрограниц между гранулами быстрозакристаллизованной стали, снятием напряжений в процессе прессования изделий.

Для получения стали были подготовлены пять смесей компонентов, данные приведены в табл. Г (смеси

П-1У вЂ” предлагаемая сталь, l,Vимеют запредельные значения (легиру" ющих компонентов).

В табл.2 приведены физико-механические свойства предлагаемой и известной стали.

Испытания на износостойкость в условиях абразивного изнашивания (Е ) проводились на лабораторной установке ЦУК-3М со специальным ротором, вращающимся со скоростью

1000 и 5000 об/мин. Скорость абразивного потока 5,6 и 28 м/с.

Испытания на износостойкость в условиях гидроабразивного изнашива ния (81) проводились на лабораторной установке, которая состоит из емкости, заполненной водой с твердыми абразивными частицами. Внутри емкости находится два диска, на которых крепятся конические образо цы с углом атаки 30 . Диски вращаются с помощью клиноременной передачи, обеспечивающей необходимый диапазон скорости обтекания образцов гидроабразивным .потоком.. Время испытания 5 ч. Износ испытуемых образцов оценивался по потери веса на лабораторных весах ВЛА 200 ПИ.

Относительная износостойкость (6 ) определялась как отношение потерь веса образца эталона и образца испытуемого материала. В качестве эталона испытывалась иэве1 стная сталь.

Образцы для испытаний на термостойкость готовили в виде кубиков размером 20х20х20 мм. Образцы высуши-, вали при 110 С до постоянного веса о и взвешивали, затем загружали в разогретую до температуры 860 С печь и выдерживали при этой температуре

l5 мин. После нагревания образцы вынимали из печи и опускали в воду. Температура воды 20-25 С. Выдер-. живали в воде 5 мин, а затем столько же выдерживали на воздухе, носле. чего опять помещали в печь. Таким образом. цикличность продолжали до появления на образцах трещин.

Использование предлагаемой стали позволит по сравнению с из- вестной повысить износостойкость, окапиностойкость и термостойкость деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания, высоких температур и теплосмен.

1217920 Таблица 1

Содержание компонентов, мас.Х, в смесях

Компоненты

Углерод

3,0

2,8

2,0

Кремний

0,8

1,О

Марганец

0,2

26

Хром

0,8

0,7

Оу4 Оэ5 Оеб

Никель

2,5

2,0

1,О 1,5

0 5

О, 012

Бор

0,1 0,2 0,3 0,4

, Медь

Ванадий

0 5

0,12

0,02 0 5 0,07

0,1

Осталь- Остальное

Ос- ..-Ос; Железо

Остальное таль- таль- ное ное ное

Таблица 2

° Ьве

: Состав стали

Предел текучести,б, кг/мм

Относительная изно- состойкость, 6. редел рочно ти,бэ г/ммэ калино" . тойкость, отеря ассы, г/см й

Гаэоабразивное изнашивание, Е

Гидроабразивное изнашивание, б

0,7

3,5

90

5,0

0,68

5 ° 9

4,0!

46

l I2

4,2

0,65

6,5

l20

0,62

4,5

6,8

48

3,7

S 2

0,72

40

: Кэве- 70 ,.стная

2,2

0,85

3,3

Составитель Л.Суязова

Техред О.Ващишина

Редактор М.Товтин

Корректор. Л.Пилипенко

Заказ 1085/33 . Тираж 567

ВНИИПИ Государственногр комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

ФМЮ ВМЫЗГ

I 75

3 .. 83 .4 . 85 5 78

1 II III Ч . Ч

0,1 0,5 0,55 0,6 0,65

2э3 215

0,4 0,6

24 25

0,002 0,005 0,007 0,01

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Термостой кость коли чество циклов до образования тренин