Цементуемая высокопрочная сталь

 

О П И С" - М

700558

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 29.06.78 (21) 2634406/22-02 (51) М. Кл.-

С 22С 38/48 с присоединением заявки М

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.79. Бюллетень ЛЪ 44 (45) Дата опубликования описания 30.11.79 (53) УДК 669.784 782 74 26 24 27 28 293 776 854 (088. 8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Белякова, А, Ф. Петраков, Ю. Ю. Черкис, Е. Б. Качанов, И. П. Бармотин, С. С. Бескоровайная, Е. И. Мошкевич, В. Н. Шкроб, Н. М. Меркулов и Е. М. Сушкина (71) Заявитель (54) ЦЕМЕНТУЕМАЯ ВЫСОКОПРОЧНАЯ СТАЛЪ

10", 50 О/

8 кгс, мм -

Ъ длпнснис

Сужение

Ударная вязкость

Твердость слоя (HRC)

Твердость сердцевины (HRC) 35 — 41

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию конструкционных сталей для различных силовых деталей шестерен, валов, упрочняемых с поверхности методом цементации и нитроцементации.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сталь следующего химического состава, вес. %.

Углерод 0,14 — 0,19

Кремний 0,6 — 0,9

Марганец 0,4 — 0,7

Хром 2,6 — 3,0

Никель 1,0 — 1,5

Вольфрам 1,0 — 1,4

Молибден 0,4 — 0,6

Ниобий 0,1 — 0,2

Церий 0,01 — 0,05

Ванадий 0,35 — 0,55

Железо Остальное (1)

Механические свойства известной стали после химико-термической обработки по режиму: нормализация 900 — 950 С, отпуск

680 — 650 С, цементация при 930 — 950 С, отпуск при 680 †6 С, закалка 950 С в масле, обработка холодом при — 70 С и отпуск 250 — 350=С, следующие:

Предел прочности 130 гк/мм

Предел текучести 115 кг/мм Известная сталь отличается от других цсмс IT)åìûê марок уравновешенным по

10 отношению к концентрации углерода в слое балансом лсгиру ощпх элементов.

Это означает, что псресыщающее влияние карбидообразующих элементов, вводимых в сс состав с целью достижения высо15 кой тсплостойкo;Tí слоя и прокаливаемости сердцевины, уравновешено элементами, снижающими концентрацию углерода. Благодаря рациональному легированию сталь обеспечивает получение стабильных резуль20 татов по концентрации углерода, тонкое строение мартснспта и карбидной зоны в цемснтованном слос.

Недостатком стали является недостаточно высокая прочность сердцевины.

25 Целью изобретения является повышение прочности.

Это достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний. марганец, хром, никель, вольфрам, молибден, ниобий, церий

ЗО и железо, дополнительно содержит лантан

700558 соотношении элементов, 0,23 — 0,3

0,6 — 0,9

0,4 — 0,7

2,6 -3.0

1,(i — 2,5

1,0 — 1,4

0,35 — -0,55

0,1 --0,2

0,01 — 0,1

Таблица 1

Содер>канне химических элементов, >>1о

Сг

Cl La >Ь

La-1-CI!

0 О

0,015

C,0 I !

0,68

0,56

0,48

:1, 53

0, 1(i

О,:>7

3,0

2,2

2,(i!,38

0,2

0,17

0,88

0,78

0,63

0.,2

0>115

0 О>

0,3

0,27

0,23

О,,! (>

0,12

О,!

0,02

Таблица 2

Твердость, IRC

Ударная вязкость, кгм/с»!

Предел прочности, кг/мм

Предел текучести, кг> мм2

Удлинение, Су>ке:ше, сердцев >ны слоя

% оо

148

155!

> д./

160

5(.!

175

6,8

185

Формула изобретения

Сост >витель Л. Лапин

Редактор Д. Павлова Техрсд A. Камьииникова Корректоры: Т, Добровольская и Е. Осипова

Заказ 2512> 15 Изд. 1>>> 619 TIiI>2>K 727 Подписное

НПО «Поиск» Государстве>и>ого комитета СССР пс> делам изобретсниГ::: открытий

113035, Москва, >К-35, Раушска» наб., д. 4/5

Тииогр>н1>:>я, iið. Сапунова, 2 а при следующем вес. %;

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Вольфрам

Молибден

Ниобий

Церий

Механические свойства определялись после термической обработки; предварительной нормализации от 900- †9 С, отпуска 650 †6 С, цементации при 950 в течение 6 ч, отпуска 650 †6, окончательной закалки от 900 >и> в масле, обработки холодом — 70, отпуска 250 †3 .

Использование предложенной стали для изготовления цементных деталей позволяет снизить их вес, увеличить ресурс их работы в 1,5 раза и получить экономический эффект 27500 руб.

1. Цементуемая высокопрочная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, молибден, ниобий, церий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности в ее соЛантан 0,01 — 0,2 железо Остальное

Причем сумма церия и лантана составляет 0,03 — 0 2%.

5 Введение лантана позволяет получить мелкое зерно в стали и несклонность к росту зерна прп длительны: BI I.Iåðæ(à в

ПРОЦЕССС IICIICIITBIJHII.

Хнмичсскпй состав и механические свой10 ства предложенной стали приведены в табл. 1 и табл. 2 соответственно. став введен лантан Iip(l следующем соотношс(пп! компонентов, вес. % ..

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

1-1и кель

Вольфрам

2> (! Молибден

-1IIOOIII

Цсрнй

Лантан Кслсзо

25 2. Сталь по п. 1, тем, что сумма церия ет 0,03 — 0,2.

Источники информации, принятые во вниманис при экспертизе

30 1. Авторское свидетельство СССР № 328196> кл. С 22С 38 48, 1969, 0,23 — 0,30

О,б — 0,9

0,4 -0,7

2,6 — -3,0

1,6 -2,5

1,0 -1,4

0,35 — 0.55

0,1 — 0,2

0,01 — 0,1

0,01 — 0,2

Остальное отличающаяся и лантана составля