Сталь

 

О П И С А Н И Е 1!!)635)53

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Свввтских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

®

М1 4( (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2504923/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (51) М. K.ti.

С 22С 39/06

Государственный комитет

СССР (53) УДК 669.15 74 782 71-194 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. H Ткачев, Б. И. Авилов, В. В. Библик, А. А

А. И. Гренадеров и А. М. Черяпин

Ростовский-на-Дону научно-исследовательский технологии машиностроения (71) Заявитель

6 11 Б Л Л 0 ."! r. À (54) СТАЛ Ь

Изобретение относится к области металлургии черных металлов и может быть использовано для изготовления деталей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания, например звеньев трак;орных гусениц, быстро изнашивающнхся деталей дробильно-размольцого оборудования, драг, экскаваторов и других м !H!»ii и механизмов.

По составу компонентов, механ:1!еских! и служебным свойствам наиболее близкой к предлагаемой является высокомар: а; цош:— стая сталь Гадфильда, содержащая ком:!0центы при следующем соотношеili и, вес. % ..

Углерод 0,9 в 1,3

Кремний 0,4 в 1,0

Марганец 11, — 1

Хром Нс более 0,50

Никель Не более 0,50

Медь Не более 0,30

Сера Нс болсс 0,05

Фосфор Не более 0,10

)Келезо Остальное

Недостатком известной стали являет я то, что содержание стабилизирующих аустенит компонентов (0,9--1,3% у;, cpîäà и 11,5 — 14,5% марганца) приводит посл закалки стали в воде с температурой

1000 †11 С к образованшо аустенитной структуры с устойчивым аустепптом, который упро:!!Тяется прп деформации только обус;!Овл lllioi Î пз Icпсцпем тонкой структуры пo схеме: аустсппт — пластическая деформац!1я — структурпыс и суоструктур ыс изменения (дс!Ренты у! акОВкп, д1300. Iение ОТ!Оков) . 3-. о повышает микротвердость поверхностных c;Ioc 3 О; дейс Гвпя дппаъ!Ичсскпх нагрузок Н»роНсссс изнашивания с !

О ii 1I 210 — 50 до ИГ! 650 — 700, 1то не обеспечивает сопротlie;ieHile Ilx абразивному износ . I э т1! 3! c I I I I Hi 2 OT li 3 Ilococ To I I кОсть ст али.

Кроме того, высокое содержание мар15 ганца повышает устой 1ивость аустенпта против распада п1311 тек!перат 13ах его;3!иш1мальпой устои швостп (около 550 С) и

Tc". самым прспятс-,вуст пзмспспшо струкг ры стали за с !ет фазовой перекрпсталли20 зацнп прп тсрмообработке: аустенит продукты распада (а-фаза+карбиды) аустеппт, что приводит к получсшпо в отливках после тсрмообраооткп крупнозернистой структ ры с размсрамп зерен аустенита, 25 равныыми исходным размерам аустспптного

::: p»H,,о тсрмпчсской обработки (150—

300 1!Км), T. с. ОHlliliiicT TLxHoc!Ocil IHocTH стал и.

11сл ь li: 05pci сипя — повыГ!!енпс пзносо30 стойко, тп в услозиях ударно-абразивного

635153

Состав, вес. п0

Предлагаемая

Показатели

Известная

1,15

6,50

0,56

0,03

0,026

0,080

1,11

12,70

0,69

1,21

7,02

0,64

0,05

0,026

0,082

О с т а

1,36

8,34

1,02

0,12

0,024

1,50

9,46

1,38

0,20

0,021

0,086

1,56

10, 18

1,45

0,24

0,018

0,096

Углерод

Марганец

Кремний

Алюминий

0,016

0,098

Сера

Фосфор

Железо

0,080 л ь н о е

15 — 25

15 — 25 15 — 25

15 — 20

150 †2

Преимущественно

150 †3

920

940

950

900

700

680

30

20

1,76

1,78

9,8

14,2

1,80

16,8

24,6

1,70

1,30

18,2

1,00

20,4

79 2

19 4 78 2

19,8

28,0

25,2 изнашивания и технологических свойств стали.

Достигается это тем, что предлагаемая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 1,2 — 1,5

Кремний 0,6 — 1,4

Марганец 7,0 — 9,5

Алюминий 0,05 — 0,20 ,7Келезо Остальное

Сталь может содержать примеси, вес. %:

Величина зерен аустенита после термообработки, МКМ

Микротвердость поверхностных до слоев износа, после

Hko кг/мм

Количество мартенсита, образовавшегocB в процессе изнашивания, у, Относительная износостойкость

Ударная вязкость, кгм, смя

Относительное удлинение прн растяжении на разрыв, 0;

После термообработки литые образцы из предлагаемой стали имеют мелкозернистую 15 аустенипную структуру с микротвердостью аустенита Ньв 250 — 300 и размерами зерен

15 — 25 мкм, а образцы из известной стали — крупнозернистую структуру с микротвердостью аустенита Н;а 210 — 250 и размс- 20 рами зерен 150 — 300 мкм.

Рентгепоструктурный анализ показал наличие в поверхностном слое изношенных образцов из предлагаемой стали до 20—

30% — мартенсита, образовавшегося при 25 деформации в процессе изнашивания.

Твердость поверхностных слоев образцов из предлагаемой стали возросла в процессе изнашивания с Нза 250 — 300 до Н50 900—

950, а образцов из известной стали Н„-0 30

210 — 250 до Н50 650 — 700.

Испытания показали, что предлагаемая сталь не уступает известной стали 110Г13Л

Хром Не более 0,3

Никель Не более 0,5

Медь Не более 0,5

Сера Не более 0,05

Фосфор Не более 0,10

Литые детали из предлагаемой стали подвергают следующей термической обработке: изотермический отжиг при 550 С в тсчение 3 ч, нагрев деталей до 1100 С в среде с температурой не менее 1100 С, закалка в воде.

Состав и свойства известной и предлагаемой сталей приведены в таблице. в пластичности и вязкости и превосходит ее в прочности (= на 10%) и износостойкости в 1,7 — 1,8 раза.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний и железо, отл ич а юща я с я тем, что, с целью повышения износостойкости в условиях ударно-абразивного изнашивания и технологичности, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 1,2 — 1,5

Марганец 7,0 — 9,5

Кремний 0,6 — 1,4

Алюминий 0,05 — 0,20 ,7Келезо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сталь 110Г13Л, ГОС 1 2176 — 67,