Литая износостойкая сталь

 

Изобретение относится к литым износостойким сталям и может быть использовано для изготовления тяжелонагруженных отливок. Цель изобретения повышение ударно-абразивной износостойкости и хладостойкости. Сталь имеет следующий состав, мас.%: .С 0,7-1,1; Si 0,25-0,80; Мп 7-11; N 0,02-0,014; Nb 0,02-0,30; Fe остальное . За счет введения ниобия сталь имеет следующие свойства: KCV.go 30-135 Дж/см ; износ по сравнению с прототипом составляет 77- 87%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩ4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш) 4 С 22 С 38/14

,., Щ)) 1) )1 ;, т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4169)71/31-02 (22) 30.12.86 (46) 30.03.89, Бюл. У 12 (71) Белорусский технологический институт им. С.М,Кирова (72) Н .А.Свидунович, В,В,Вашкевич, А.Н.Вербицкий и А.В.Якубенко (53) 669.15-194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1002394, кл. С 22 С 38/14, 1982.

Изобретение относится к металлур" гии и может быть предназначено для изготовления литых деталей, подвергающихся интенсивному ударно-абразивному изнашиванию, Цель изобретения — повышение ударно-абразивной износостойкости к хладостойкости.

Изобретение иллюстрируется примерами, результаты выполнения которых приведены в таблице.

Стали выплавляют в индукционной

t печи ИСТ-016 с плазменной приставкой, включающей плазмотрон, механизм подъема-поворота плаэмотрона, системы газо- и водоснабжения. В качестве шихты используют отходы марганцовистой стали 1)ОГ13Л. Плавку ведут одновременно индуктором и плаэмотроном. В качестве плазмообразующего газа используют чистый аргон марки А...,SU„„1468959 А 1 (54) ЛИТАЯ ИЗНОСОСТОИКАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к литым йзносостойким сталям и может быть использовано для изготовления тяжелонагруженных отливок. Цель изобретения — повышение ударно-абразивной иэносостойкости и хладостойкости.

Сталь имеет следующий состав, мас.Ж:

С 0,7-1,1; Si 0,25-0,80; Мп 7-11;

N О, 02-0, 014; Nb 0,02-0,30; Fe остальное. 3а счет введения ниобия сталь имеет следующие свойства: а

КСЧ 6 -)30-135 Дж/см; износ по сравнению с прототипом составляет 7787Х. 1 табл, По получению первых порций жидкого металла переводят работу плаэмотрона на азот.

Параметры работы плазмотрона на азоте следующие:

Падение напряжения на дуге, В 60-)50

Ток дуги, А 500-700

Расход азота, г/с 0,4-2, 2

Длина дуги, мм 50-250

После расплавления основной массы металла добавляют феррониобий и продолжают плавку азотной плазменной дугой и индуктором. По окончании плавки отключают индуктор и плазмотрон, отводят крышку с плазмотроном, удаляют шлак и выпускают металл в ковш, нагретый до 500-700 С. Из ковша полученный металл заливают в формы. Испытания образцов сталей в усло1468959 формула изобретения

Сталь

Химический состав, мас.%

Хладостойкость, (КСЧ60 С,:кДж/м ) Ударноабразивный износ, %

Nn С Nb

Ti Si

Н Fe

Извест7,8 0,92 — 0,09 0,6 0,52 Остальное 100

930 ная

Предлагаемая

7,0 1,1 0,02

90 09 016 !

1,0 0,7 0,3

1350

87

77

82!! !! !!

0,8 0,02

0,5 0,08

0,25 0,14

Составитель А.Османцев

Редактор М.Бандура Техред M.Äèäûê Коррек тор О. Кравцова

Заказ 1320/27 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 виях ударно-абразивного износа проводят в шаровой мельнице. Внутренние размеры барабанов: диаметр 200 мм, длина 320 мм, Мельница. совершает

32 об/мин. В каждый барабан загружают 10 кг стальных шаров (HRC 50) диаметром 50 мм, щебень гранитный 6 кг и испытываемые образцы размером 10х х10х25 мм. Оценка износостойкости 10 стали характеризуется величиной от" носительного износа. 3а эталон принят образец прототипа. Наличие в стали оптимального содержания легирующих элементов позволяет добиться высоких показателей ударно-абразивной износостойкости и хладостойкости.

Азот повышает предел текучести и хладостойкости стали. Одновременно 20 азот, являясь поверхностно-активным элементом, способствует устранению столбчатой кристаллизации и получению. мелкого зерна. Несмотря на пониженное содержание дефицитного марган- 25 ца предлагаемая сталь после термообработки имеет чисто аустенитную структуру, причем происходит упрочнеиие аустенита за счет внедрения азота в кристаллическую решетку, Являясь ана- 30 логом углерода, азот в ряде случаев заменяет его, образуя с ниобием мелкодисперсные тугоплавкие нитриды и частично карбонитриды, которые являются дополнительными центрами при ! первичной кристаллизации, что существенно увеличивает ударно-абразивную износостойкость и хладостойкость.

При содержании азота и ниобия менее

0,02% не достигается требуемый уровень свойств, Увеличение содержания азота свыше 0,14% и ниобия выше 0,3% ведет к укрупнению нитридов и карбонитридов, что отрицательно влияет на ударно-абразивную износостойкость и хладостойкость стали.

Как показывают данные таблицы, хладостойкость предлагаемой стали по сравнению с известной повышается в

1,4-1 6 раза, а-износостойкость — в

i,l-l,2 раза, что позволяет получить значительный экономический эффект, Литая износостойкая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, азот и железо, о т л и ч а ю.щ а я— с я тем, что, с целью повышения ударно-абразивной износостойкости и хладостойкости, она дополнительно содержит ниобит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Марганец 7,0-11,0

Углерод 0,7-1,1

Кремний 0,25-0,8

Азот 0,02-0,14

Ниобий 0,02-0 3

Железо Остальное