Сталь
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления деталей тормозных устройств. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,3-0,5; кремний 1,5-2,0; марганец 6,0-8,0; фосфор 0,05-0,1; хром 16,0-20,0; сера 0,005-0,01; никель 1,5-2,5; медь 1,0-1,5; азот 0,15-0,3; бор 0,15-0,3; кальций 0,005-0,01; по крайней мере, один компонент из группы - цирконий, ванадий, ниобий 1,0-1,5; железо - остальное. Технический результат: повышение износостойкости стали. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы для изготовления деталей тормозных устройств.
Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод ≤1,5; кремний ≤3,0; марганец 7,0-40,0; фосфор ≤0,06, хром ≤15,0; сера ≤0,2; никель ≤10,0; медь ≤4,0; азот ≤0,4; кальций 0,0005-0,05; ванадий ≤3,0; цирконий или ниобий ≤2,0; железо (и неизбежные примеси) - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение износостойкости стали.
Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, хром, серу, никель, медь, азот, кальций, ванадии, цирконий, ниобий, железо, дополнительно включает бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,3-0,5; кремний 1,5-2,0; марганец 6,0-8,0; фосфор 0,05-0,1; хром 16,0-20,0; сера 0,0005-0,01; никель 1,5-2,5; медь 1,0-1,5; азот 0,15-0,3; кальций 0,005-0,01; по крайней мере, один компонент из группы: ванадий, цирконий, ниобий 1,0-1,5, бор 0,15-0,3; железо - остальное.
В таблице приведены составы стали.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
| Кремний | 2,0 | 1,8 | 1,5 |
| Марганец | 8,0 | 7,0 | 6,0 |
| Фосфор | 0,05 | 0,07 | 0,1 |
| Хром | 16,0 | 18,0 | 20,0 |
| Сера | 0,01 | 0,007 | 0,005 |
| Никель | 2,5 | 2,0 | 1,5 |
| Медь | 1,0 | 1,25 | 1,5 |
| Азот | 0,3 | 0,22 | 0,15 |
| Кальций | 0,005 | 0,007 | 0,01 |
| Ванадий | 1,5 | 0,5 | - |
| Цирконий | - | 0,5 | - |
| Ниобий | - | 0,5 | 1,0 |
| Бор | 0,15 | 0,22 | 0,3 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Износ, отн. ед. | ˜0,9 | ˜0,9 | ˜0,9 |
| Примечание: за 1 отн. ед. принят износ при сухом трении известной стали [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48). |
Повышение износостойкости стали достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в ее состав. Хром обеспечивает повышенную твердость стали. Бор стабилизирует карбиды. Никель и медь улучшают металлическую основу стали. Цирконий, ванадий и ниобий упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства стали. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки способствуют повышению износостойкости. Сера препятствует образованию заусениц.
Сталь может быть выплавлена электродуговым вакуумным способом. Основной исходный материал для выплавки стали - стальной лом, специально приготовленная шихта.
Сталь подвергают нагреву до температуры 1100-1150°С и закалке в масле.
Источник информации
1. JP 02-104633, С22С 38/00, 1990.
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, хром, серу, никель, медь, азот, кальций и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бор и, по крайней мере, один компонент из группы - цирконий, ванадий, ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 0,3-0,5 |
| кремний | 1,5-2,0 |
| марганец | 6,0-8,0 |
| фосфор | 0,05-0,1 |
| хром | 16,0-20,0 |
| сера | 0,005-0,01 |
| никель | 1,5-2,5 |
| медь | 1,0-1,5 |
| азот | 0,15-0,3 |
| кальций | 0,005-0,01 |
| бор | 0,15-0,3 |
| по крайней мере, один компонент | |
| из группы - цирконий, ванадий, ниобий | 1,0-1,5 |
| железо | остальное |
