Сталь
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 58523l
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. Кл.
С 22 С 38/50 (22) Заявлено 20.0876 (21) 2400415/22-02 с присоединением эаявки №вЂ”
Геатдарвтвввныр ввмвтвт
Оввета йввватрав 66СР ве делам ааавратавнй н етврытн1 (23) Приоритет (53) УДК669.15 26 74 782 24 295 28-194 (088.8) (43). Опубликовано 251277.БюлЛетень ¹47 (45) Дата опубликования описания 18.12,77 (72) Авторы изобретения э.и. миРовский, к.Б. кацов, P.A. хРУннк, Т.A. Илык, С.И, Кантор и П.Б. Дашкевич (71) Заявитель львовский физико-механический институт
AH Украинской ССР (54) СЖЛЬ
Изобретение Относится к. металлургии и касается получения сталей для нефтяной проиышленности, например трехшарошечных буровых долот, а. так" же деталей для автомобильного и тракторного машиностроения, работающих при высоких статических н динамнчес" ких нагружениях в коррозионных н,абразивных средах.
Известна стальf13, содержащая сле дующие компоненты, вес.а:
Углерод О, 24- О, 28
Хром 1,5 -1,8
Марганец 0 9 1 2
Кремний 0,8 -1,2
Никель 0 9 -1,2
Титан 0,06-0,1 йелезо Остальное.
Однако известная сталь обладает 20 недостаточной пластичностью при сред-нем уровне сопротивляемости действию контактно-усталостных напряжений и абразивного износа, пониженной склон»
2 ностью к науглероживанию поверхности прн цементации.
Цель изобретения - повышение механических свойств стали.
Это достигается тем, что сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, никель, титан и железо дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод . 0,17-0,25
Храм . 0,7 -1,4
Марганец, 0ti7 -1tt6
Кремний 0,3 -0 ° 8
Никель 0,7 -1,15
Титан О, 05-0, 1
Молибден 0,2 0,4 .Железо Остальное.
Сталь может содержать примесит
Сера до 0 03
Фосфор до 0,03
Химический состав исследованных сталей, их механические свойства приведены в табл. 1-3.
585231 (ч Ф с с ъ о о о
IA о а, ° л
ch (ч о л в
Ъ о о е а о
Ю о л ф сч
° М о ер 1 Ъ
Ь с о о
ОЪ 3 "
М М о о
И\ CO
Ь lh л4 л ч \О с ъ л л4 л ф ь с л 0
° 3 00
cv сч с с р о
iЛ Ill
<ч 4ч с с о о л r ч
Ь Ь о о о
1 о о о
С 1 Р1 о о
01 с Д с
iч 0 I сч о I о Ю о о
o -I: o
Р1 С ) о о
Р) с ч6 °
ev о сч о I о O о ъ Q
O W О ю0 С0 Ю со î о о с с с е ° ъ
O О O О О О
Ю о е е ъ с ъ
° «1 о о л4
585231
Ь к г/мм
6,, кг/мм бн, кгм/мм HRC
Сталь
169,8
165,5
Предлагаемая
Известная
152, б
141,2
1,68
63,2
Предлагаемая
Известная улучшенная, Ъ
l 06
55,0
36,9
12,0
М где P = — 100» „
3-A
3 — параметр предлагаемой стали у
A - параметр известной стали.
Механические свойства сталей пос% ле закалки от 880вС в масло и отпусПри проведении закалки образцов установлено, что предлагаемая сталь обладает лучшей прокаливаемостью.
Для проверки эксплуатационных свойств предлагаемой стали в сравне" нии с известной сталью применительно к работе в составе бурового шарошечного долота, образцы исследуемых сталей подвергали химико-термической обработке и усталостным испытаниям.
Режимы химико-термической обработки: газовая цементация — 930 С, 24 час, подстуживание до 880 С; 1 закалка—
880РС, масло; высокий отпуск — 640 С, 10 час; 2 закалка — 770 С, масло; низкий отпуск — 160 С, 3 час.
Снижение концентрации кремния в предлагаемой стали позволило полу- 30 чить цементированный слой значительПредлагаемая сталь имеет высокую эффективность в реальных эксплуатационных условиях. В результате опытно-проияшленной проверки буровых до" лот, изготовленных иэ этой стали, установлено, что применение предла- . гаемой стали даст воэможность сэкономить только Дрогобычскому долотному заводу приблизительно 400 тыс. рублей в год.
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, марга нец, хром, кремний, никель, титан и железо, отличающаяся ка при 200 С с охлаждением на воз ухе приведены в табл.2.
Таблица 2
14 0 55,0 13,9 45
11,5 48,2 12,0 41 но большей глубины по сравнению с известной сталью, что способствовало повышению характеристик усталостной прочности. Глубина цементированного слоя у предлагаемой стали 2,0-2,1 мма у известной стали — 1,4-1,5 мм.
Увеличение глубины цементированного слоя приводит к значительному повышению контактной выносливости стали при совместном статическом и динами" ческом контактном нагру ениях(д,„„
350кг/ммэ Ct®„500 кг/мм,) в среде глинистого бурового раствора, т.в. возрастает сопротивляемость стали действию циклических динамических на грузок-Результаты,испытаний на циклическую прочность и динамическую контактную выносливость приведены в табл.3.
Таблица 3 тем, что, с целью повыпения мекани» ческих свойств, оно дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:
Углерод 0,17-0,25
Хром 0,7 -1,4
Марганец 0,7 -1,0
Кремний 0,3 -0,8
Никель 0,7 -1,15
Титан 0 05-U, 1
Молибден 0 2 -0,4
Kerr åçî Остальйое.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
Авторское свидетельство СССР
В 513109, кл. С 22 r 36/00, 1974.
