Конструкционная сталь

 

Изобретение относится к области металлургии , в частности, к составу конструкционной легированной стали с повышенными характеристиками прокаливаемости, усталостной прочности, сопротивляемости изнашиванию и ударным нагрузкам, используемым для изготовления тарелок букс, зубчатых колес, шестеренных валов, кулачковых муфт, штампов и распылителей. Цель изобретения - повышение предела прочности, усталостной прочности, теплопрочности, твердости, вязкости разрушения, прокаливаемости, износостойкости, упругопластических свойств при температурах до 850°С, эксплуатационной стойкости стали. Сталь дополнительно содержит вольфрам, карбонитриды циркония, теллур и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,32-0,45, кремний 1,15-2,15, марганец 0,15-0,75, титан 0,15-0,52, нитриды ниобия 0,03-0,23, алюминий 0,02-0,07, бор 0,003-0,07, кальций 0,03-0,07, барий 0,002-0,006, вольфрам 0,26-0,93, карбонитриды циркония 0,18-0,37, теллур 0,003-0,008, магний 0,008-0,016, железо - остальное. 2 табл.

й?1Ф

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

I с с с с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4385074/31-02 (22) 26.02. 88 (46) 23.08. 89, Бюл. Р 31 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Б.К.Святкин, М.И, Карпенко, E.È.Ìàðóêîâè÷, f0.Ã.ÑåðåáðÿKoâ и В.С.Подмосковный (53) 669. 14,018.29-194(088,8) (56) Заявка Японии Ф 61-96028, кл. С 22 С 38/54, 1986.

Авторское свидетельство СССР

1с1с 1170001, кл. С 22 С 38/06, 1985, (54) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу конструкционной легированной стали с повышенными характеристиками прокаливаемости, усталостной прочности, сопротивляемости изнашиванию и ударным нагрузкам, используемым для изгоИзобретение относится к области металлургии, в час тности к составу конструкционной легированной стали, используемой для изготовления тарелок букс, зубчатых колес, шестеренных валов, кулачковых муфт, штампов и распылителей.

Цель изобретения — повышение предела прочности, усталостной прочности теплопрочности, твердости, вязкости разрушения, прокаливаемости,.износостойкости упругопластических свойств при температурах до 850 С, эксплуатационной с тойкости сталей.

„„SU„„1502654 А 1 (51)4 С 22 С 38 60

2 товления тарелок букс, зубчатых колес, шестеренных валов, кулачковых муфт, штампов и распылителей. Цель изобретения — повьппение предела прочности, усталостной прочности, теплопрочности, твердости, вязкости разрушения, прокаливаемости, износостойкости, упругопластических свойств при а температурах до 850 С, эксплуатационной стойкости стали. Сталь дополнительно содержит вольфрам, карбонитриды циркония, теллур и магний при следующем соотношении компонентов, мас.Е: углерод 0,32-0,45, кремний

1,15-2,15, марганец 0,15-0,75; титан

0,15-0,52; нитриды ниобия 0,03-0,23; с алюминий 0,02-0,07; бор 0,003-0,07;

9 кальций 0,03-0,07; барий 0,0020,006; вольфрам 0,26-0,93; карбонитриды циркония 0,18-0,37; теллур 0,003-

0,008; магний 0,008-0,016; железо остальное. 2 табл.

В табл. I приведены химические с ос тавы предложенной и изв ес тной сталей.

Физико-механические испьггания и исследования упругопластических свойств и структуры сталей проводят после механической обработки отливок и образцов и их высокотемпературной цементации по режиму. цементация в печи в кипящем слое при 950 С в о течение 2,54 ч с добавкой 157 сырого природного газа с последующим охлаждением на воздухе и отпуском в ки1502654

3 о пящем слое при 605 С в течение 3 ч и при 180 С в течение 2 ч ° о

Технологические и механические испьггания проводят стандартными ме5 тодами, ударная вязкость по ГОСТУ.

Испытания на износостойкость проводят на образцах диаметром 40 мм при трении качения с проскальзыванием беэ смазки на машине МН-1М при удельном давлении в месте контакта испытуемой пары 400 МПа и скорости вращения эталонов 400 об/мин, что соответствует рабочим нагрузкам на шестерни, Эксплуатационную стойкость определяют на стендах по испытанию распылителеи при 800 С.

Усталостную прочность определяют на образцах с рабочей частью диаметром 8 мм с глубокими надрезами гиперболического профиля на машине

ВМП-10000 при чистом изгибе вращением с частотой 83 об/мин, база испытаний 5 10 циклов. е

О, 32-0, 45

1, 15-2, 15

О, 15-0, 75

О, 15-0,52

0,03-0,23

0,02-0,07

0,003-0,07

0,03-0,07

0,002-0,006

0,26-0,93 физико-механические свойства сталей после химико-термической обработки представлены в табл.2.

Применение стали позволит повысить 30 эксплуатационную стойкость оборудования, Вол ьфр ам

Карбонитриды циркония

Теллур

Магний

Железо

0,18-0,37

0,003-0,008

0,008-0,016

Остальное

Ю

Таблицa!

Содержание компонентов, мас.Х, для стали

Компоненты известной

0,38

1,83

0,41

0,37

0,06

0,01

0 05

0,56

0,12

0,005

О> 35

1,85

0,75

0,20

0,07

0,005

0,1

0,2

0,32

1,15

О, 15

0iE5

0,02

0,003

0,03

0,26

0,03

О, 003

0,45

2,15

0,75

0,52

0,07

0,07

0,07

0,93

0,23

0,008

0,18

0,008

0,002

Осталь0,26

0,010

0,003

Остальное

0,37

0,016

0,006

Остальное

Остальное ное

Углерод

Кремний

Марганец

Титан

Алюминий

Бор

Кальций

Вольфрам

Нитриды ниобия

Т еллур

Кар б они тр иды циркония

Ма гний

Барий

Желез о

Ф о р л< у л а и э о б р е т е н и я

Еонструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, титан, нитриды ниобия, алюминий, бор, кальций, барий, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения предела прочности, усталостной прочности, теплопрочности, твердости, вязкости разрушения, прокаливаемости, износостойкости, упруг=пластических свойств при температурах до

850"С, эксплуатационной стойкости, она дополнительно содержит вольфрам, 15 карбонитриды циркония, теллур и маг-. ний при следующем соотношении компонентов, мас ° 7:

Углерод

Кремний

20 Марганец

Титан

Нитриды ниобия

Алюминий

Бор

25 Кальций

Барий!

502654

Т а 6 л и ц а 2

ТеплопрочТвердость

87„, усталостПотеря упругости, I, при нагреве до температуры, С

8яэкость

Прокаливаемость

Предел раэpvmе—

HHAr к II /мм прочности при растяная прочность, МПа ность, ос мм

750 800

850

:кении, НПа

5,0

4,4

860

363

4 10 500

100

5,8

688!

46 ! 55

162

0,6

0,3

О,!

0,7

0,4

0,2

l 6 30

1686

1720

1020 536

1080 544

1090 550

0,9

0,6

0,3

Составитель Е.Рысакова

Редактор А.Шандор Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Подписное

Заказ 5049/37 Тирам 576

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.у1кгород, ул. Гагарина, 101

Стаоильность нэносостойкости

Пэвестная сталь

6,5 40 63

Предлагаемая сталь

11,8 100 82

12,2 114 95

12, 3 130 98

Эксплуатационная стойкость