Износостойкая литая сталь
Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойкой литой стали, работающей в условиях интенсивного абразивного воздействия. Цель изобретения - повышение твердости и износостойкости стали. Сталь дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении компонентов, мас. % : углерод 0,9 - 1,4; кремний 0,8 - 1,0; марганец 11,5 - 15,0; фосфор 1,0 - 2,5; железо - остальное. 2 табл.
Изобретение относится к производству методом литья износостойких сталей, работающих в условиях интенсивного абразивного воздействия.
Известны износостойкие стали, которые имеют высокую твердость и износостойкость. Однако, низкая технологичность, необходимость применения дефицитных материалов (хрома, молибдена и пр. ), а также упрочняющей термообработки не позволяют широко их использовать в массовом производстве. Известна сталь, имеющая высокую твердость до 2 НRС и износостойкость. Однако, высокая стоимость и легирование титаном до 9% не позволяет производить отливку деталей. Известна сталь марки 110Г13Л (ГОСТ 2176-77), имеющая следующий химический состав, мас. % : углерод 0,9-1,4; кремний 0,8-1,0; марганец 11,5-15,0; железо - остальное. Недостатком стали является низкая твердость и износостойкость в условиях одновременного интенсивного абразивного воздействия и наклепа. Цель изобретения - создание дешевой, технологичной литейной стали с повышенной твердостью и износостойкостью. Для этого в известную износостойкую литую сталь, содержащую, мас. % : углерод 0,9-1,4; кремний 0,8-1,0; марганец 11,5-15,0; дополнительно вводят фосфор в количестве 1,0-2,5 мас. % . В предлагаемой стали введение фосфора повышает твердость и износостойкость за счет образования фосфидов сложного химического состава. Фосфор, практически не меняя состава матрицы, образует большое объемное количество фосфидов, имеющих высокую микротвердость (750-950 кгс/мм2). При одновременном воздействии частиц и наклепе, включения фосфидов принимают на себя основную нагрузку против истирания. В стали, не содержащей фосфора, под ударным воздействием абразивных частиц происходит наклеп поверхности, за счет чего твердость поверхности стали повышается, но так как твердость абразивных частиц несопоставима с твердостью наклепанной поверхности, то последующие частицы абразива снимают наклепанный слой, т. е. происходит интенсивное изнашивание детали. При введении фосфора фосфиды имеют твердость, сопоставленную с твердостью абразива, а равномерное распределение фосфидов не позволяет развиваться интенсивному износу. Происходящий при абразивном воздействии наклеп матрицы увеличивает устойчивость фосфидов против их выкрашивания и выламывания из матричного сплава. Твердость сплава увеличивается до НRС - 53. . . 55 единиц. В табл. 1 приведены свойства предлагаемой стали. Введение фосфора в количестве менее 1 мас. % позволяет получить твердость до 45. . . 46 НRС, а введение свыше 2,5 мас. % снижает механические свойства. Кроме того, введение фосфора повышает жидкотекучесть стали и снижает температуру плавления стали до 1100оС (начало плавления). Опытные сплавы и детали для испытания выплавляли в индукционной 40 кг печи на основной футеровки. После выплавки вырезались образцы для измерения твердости и испытания на износостойкость. Износостойкость определяли на машине "Амслер", а также на детали "сопло", через которое производится абразивная пескоструйная обработка. В табл. 2 приведены результаты испытаний. Как видно из табл. 2 введение фосфора существенно повышает работоспособность деталей и их износостойкость. Сталь может быть рекомендована для литых деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и наклепа (сопла и лопатки пескоструйных и дробеметных машин, лопасти землеперерабатывающих машин, смесителей и т. д. ). Для легирования используется феррофосфор, являющийся отходом производства. Применение новой техники и оборудования не требуется. (56) ГОСТ 2176-77, Сталь 110Г13П.Формула изобретения
ИЗНОСОСТОЙКАЯ ЛИТАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении компонентов, мас. % : Углерод 0,9 - 1,4 Кремний 0,8 - 1,0 Марганец 11,5 - 15,0 Фосфор 1,0 - 2,5 Железо ОстальноеРИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковому материалу на основе железа для получения спеченных изделий
Эвтектический сплав // 1733494
Изобретение относится к металлургии, в частности к созданию углерод-, борсодержащих и других сплавов на основе железа, используемых для получения износостойких покрытий и легированных сплавов
Способ доменной плавки ферромарганца // 1733479
Сталь // 1723184
Изобретение относится к металлургии, в частности к стали, и может быть использовано при изготовлении основы биметаллических сталь-чугунных изделий, в частности при производстве биметаллических цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорания
Изобретение относится к порошковой металлургии
Сталь // 1548248
Изобретение относится к металлургии, в частности к стали, получаемой для восстановления деталей машин методом наплавки
Состав для наплавки // 1434654
Изобретение относится к сварным материалам и может быть использовано при восстановлении поверхности изделий методом наплавки
Сталь // 1350187
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составу стали для железнодорожных рельсов
Сплав на основе железа // 1276684
Изобретение относится к области металлургии, в частности к сплавам на основе железа для изготовления изделий, обладающих повышенными показателями эксплуатационных характеристик
Углеродистая полосовая сталь // 2114208
Изобретение относится к металлургии стали, в частности к полосовой стали, служащей заготовкой для производства гнутых профилей проката
Изобретение относится к выполнению соединений двух изделий из стали различного химического состава методом сварки, преимущественно рельса, изготовленного из высокоуглеродистой стали и железнодорожной крестовины
Изобретение относится к рельсам из перлитной стали, обладающим значительно улучшенными износостойкостью и свариваемостью, которые требуются для рельсов, применяемых на магистральных железных дорогах, а также процессу их производства
Высокоосколочная сталь для изготовления корпусов осколочных боеприпасов, корпус и боеприпас // 2153024
Изобретение относится к разработке материала для изготовления корпусов осколочных боеприпасов, а именно к разработке высокоосколочной стали
Азотсодержащие сплавы на основе железа, обладающие свойствами демпфирования и эффектом памяти формы // 2169786
Изобретение относится к сплавам на основе железа (сталям), обладающим сочетанием памяти формы и демпфирующих свойств
Изобретение относится к металлургии, а именно к составу и способу получения анизотропной электротехнической стали
Способ производства холоднокатаной полосы // 2203965
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к технологии прокатки и термической обработки металлов, и может быть использовано при производстве высокопрочной холоднокатаной полосы из углеродистой стали в нагартованном состоянии
Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям, используемым в автомобилестроении
Сталь // 2303645
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к флокеностойкой стали, используемой для изготовления трубной заготовки
Сталь // 2303647
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству низколегированной стали для строительных конструкций