Сталь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к износостойкой марганцовистой стали, и может быть использовано для изготовления литых деталей, работающих в условиях ударно-абразивного износа. Цель изобретения - повьшение износостойкости и ударной вязкости при температурах до . Это достигается дополнительным введением циркония и кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 1,0-1,3; марганец 6,0-10,0; кремний 0,3-0,7; хром 1,5-3,0; медь 0,1-0,3; ванадий 0,1-0,3; цирконий 0,001-0,06; кальций 0,001-0,006; железо остальное , причем содержание компонентов удовлетворяет следующему соотнощению: 24%C+4,5%Mn+3,5%Cr+4,0%V+ +0,7 ,31-74,72. Применение стали позволит повысить износостойкость деталей машин, изготовленных из нее. 2 табл. с (Л со СП ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ I 315515 (Я) 4 С 22 С 38/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4018289/31-02 (22) 28.01.86 (46) 07.06.87. Бюл. 11- 21 (71) Уральский политехнический институт им. С.М. Кирова и Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) Е.С. Студенок, M.À. Филиппов, М.Е. Попцов, Н.Б. Адриановская, С.В. Житнов, А.А. Филиппенков, А.А. Мещеринов, А.А. Барчук, О.В. Модзелевский и Н.И. Показеев (53) 669.14.018.256-194 (088.8 ) (56) Сталь 110Г13Л, ГОСТ 2176-77..

Авторское свидетельство СССР

9 1081235, кл. С 22 С 38/58, 1984. (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к износостойкой марганцовистой стали, и может быть использовано для изготовления литых деталей, работающих в условиях ударно-абразивного износа.

Цель изобретения — повышение износостойкости и ударной вязкости при температурах до -40 С. Это достигается дополнительным введением циркония и кальция при следующем соотношении компонентов, мас,X: углерод

1,0-1 3; марганец 6,0-10,0; кремний

0,3-0,7; хром 1,5-3,0; медь 0,1-0,3; ванадий 0,1-0,3; цирконий 0,001-0,06; кальций 0,001-0,006; железо осталь-ное, причем содержание компонентов удовлетворяет следующему соотношению: 24XC+4,5XMn+3,5XCr+4,0XV+

+0,7 XCu=66,31-74,72. Применение стали позволит повысить износостойкость деталей машин, изготовленных из нее. 2 табл. 1315515

Количество (-фазы в структуре после испытаний определяют магнитометрически и с помощью рентгеновского фазового анализа. Распределение легирующих элементов по сечению отливки определяют с помощью рентгеновского микроанализатора. Степень развития дендритной структуры литых сталей оценивают по формуле: дисперсность дендритной структуры (ДДС)числу асей деитритав/3,8 ии (none зрения) . Размер зерна определяют в баллах в соответствии с ГОСТом.Относительную ударно-абразивную износостойкость оценивают по потерям ве50

Изобретение, относится к металлургии, в частности к износостойкой марганцовистой стали, и может быть использовано в машиностроении для изготовления. литых изделий, работаю- 5 щих в условиях ударно-абразивного изнашивания, например сменных деталей дробильно-размольного оборудования, траков гусеничных машин, зубьев ковшей экскаваторов, а также кресто10 вин железнодорожных стрелок и т.п.

Целью изобретения является повышение иэносостойкости и ударной вязо кости стали при температуре до -40 С.

Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной стали и соответствующие им свойства приведены в табл. 1 и 2.

Плавки предлагаемой стали с содержанием основных легирующих элемен20 тов, удовлетворяющие соотношению

24%C+4,5%Mn+3,5%Cr+4,0XV+0,7XCu=

=66;31-74,72, с максимальным, средним и минимальным коэффициентом ста 25 бильности (плавки 2, 3 и 4 соответст- венно), и с содержанием элементов, не отвечающим предлагаемому уровню коэффициента стабильности (ниже нижнего значения — плавка 1, выше верх- 30 него — плавка 5, табл. 1), выплавляют в открытой 50-кг печи и разли-, вают в слитки массой 10 кг. Среди выплавленных была сталь (плавка 6, табл. 1), химический состав которой соответствует химическому составу известной стали. Слитки подвергают закалке от 1100-1120 С в воде, после чего из них абразивными кругами вырезают заготовки образцов для испытаний на ударную вязкость, ударноабразивное изнашивание, сжатие, са образцов за время испытаний по сравнению .с известной сталью.

Структура всех выплавленных сталей после закалки чисто аустенитная (за исключением плавки 5, в структуре которой содержится некоторое количество нерастворенных карбидов) с размером зерна не ниже 2 балла. Твердость 20-25 HRC.

Упрочнеиие предлагаемой стали при сжатии несколько ниже, чем известной как при комнатной, так и при отрицательной температуре, однако в связи с меньшей интенсивностью образования -мартенсита и более высокими пластическими свойствами рабочих поверхностных слоев в предлагаемой стали уровень ее износостойкости при ударно-абразивном изнашивании при низких температурах выше по сравнению с известной сталью.

Значительное количество мартенсита, образующегося в процессе нагружения в поверхностных слоях известной стали, приводит к образованию трещин и более быстрому изнашиванию по сравнению с предлагаемой сталью (табл.2), а также способствует потере хладостойкостй отливок.

Применение предлагаемой стали позволяет повысить износостойкость деталей машин, изготовленных из нее.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, медь, ванадий и железо, отличающая с я тем, что, с целью, повышения износостойкости и ударной вязкости при температуре до -40, она дополнительо но содержит цирконий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 1,0-1,3

Марганец 6,0-10,0

Кремний 0,3-0,7

Хром l. 5-3,0

Медь 0il-0,3

Ванадий 0,1-0,3

Цирконий 0,001-0р08

Кальций 0,001-0,006

Железо Остальное причем содержание компонентов удовлетворяет следующему соотношению:

24%С+4,5XMn+3,5XCr+4,0%V+0,7%Cu=

=66,31-74,72.

I

1 I

1 00

С}

A (V)

О} л

О}

}С}

СМ л

Ю л

С}}

Ю л л

О} О

Р } л О О ц» ,!

v о! (л I

СС}

С}

° ь

С} ь л

С}

CV ь

A ь о л о сл

1 а

an о

Ю о

СЧ о

Ю о

}С

° 1

Ю о л ь

1 Оа

О }

С } ь

° \ о

С}(X

° л

I &

Р1

° Ь

1 л

1 Х

1 ел

I (1 .I сО о ь л о х х

С}(K а

kf о о

1 СО

1 ! А

D ь

Ю о о

Ю л о О о л

СЧ

Ю о о

Ю о

КР о.о о о л Ф о о О

С} о л о

СЧ. о

D л ь о о л

0(I o

2 о 4

М} О.

Ю о а РЪ л

С } л о о

I Р о !

РЪ

° ь

СЧ СЧ л о

СЧ

A о

С 1

Ю ь л

Ql л

}С

° I

С} л

° \ о л л

С Ъ л

Ю л

Ю о

1 (I o о о

A A

СЧ С }

° \

С} о о

Щ ю

I Я !

С4

° Ь О

Ю л

С }

Ю

Е

0}

I O

I

1 !

1 о о

1 I

A x х ц х

Э Х Х 0} ф}О (E

Х(-О>0(° & О Х 0(f" 1

1315515! 1 о о

A Ю о о

}С} о о л л о о

Р

СЧ

5

i и

1315515

Таблица 2

Коэффициент ликвидации, отн, ед.

КСП+2 у

МДж/м ксг4 Щж/м

Плавка

Мп

0,67

5,73

1,7

1,15

1,86

1,0

1,09

1,09

5,81

1,30

1,28

I 05

1,7

1,12

6,38

1,08 1,08

5,84

1 20

2,0

3,54

1,0

1,9

1,15

1,14

1,10

1,36

1,48

1,38

0,25

3,27

1,0

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Дисперсность

Дендритной структуры, 1/мм

Составитель В. Брострем

Редактор Н. Гунько Техред М.Моргентал Корректор M. Пожо

Заказ 2320/28 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ударноабразивная износостойкость, Е, отн. ед.