Сталь
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
<п> 722990
* 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.06.78 (21) 2630228/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 250380, Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 250380 (51)М. Кл 2
С 22 С 38/48
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.15-195 (088.8) (72) Авторы изобретения
A. Н. Уткина, Ю.Ю.Черкис, И. П, Б армотин, A Ф, Петраков, Е.Б.Качанов, Л,А,Второва, Г,A Áàáàêoâ, Г,A.Хасин, М,П.Колясников и A..П,Басов
7,(71) Заявитель (54) СТАЛЬ
Изобретение относится к области металлургии, а именно к созданию конструкционных сталей для различных силовых деталей сложной конструкции, крупногабаритных шестерен редуктороэ, валов, осей и других деталей, упрочняемых методом цементации и нитроцементации.
Известна сталь (1), содержащая, вес.Ъ: 10
Углерод 0,1-0,15
Кремний Ок17-0 37
Марганец 0,3-0,6
Хром 1,25-1,45
Ник ель 3, 25-3,75 15
Железо Остальное.
Эта сталь обладает хорошей прокаливаемостью, имеет низкую чувствительность к поверхностным дефектам, но при этом имеет низкую прочность и не-. 20 удовлетворительную структуру-,цемен- тованного слоя.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (21, содержа- 25 щая,вес.Ъ:
Углерод О, 14-0,19
Марганец 0,5-0, 8
Кремний 0 17-О,37
Х ром О, 4-0,6 30
Молибден 0,4-0, б
Никель 1,6-2,0
Ванадий 0,10-0, 25
Ниобий От05 От10
Медь 0 т10-0, 25
Азот 0,01-0,016
Железо Остальное, Эта сталь имеет достаточно высокую прочность, но при этом низкую контактную долговечность и вязкость разрушения после цементации.
Цель изобретения — повышение кон- . тактной долговечности и вязкости разрушения стали после цементации, Это достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, ниобий, азот и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ|
Углерод 0,14-0,21
Кремний 0,2-0,6
Марганец О,3-0,6
Хром 1,35-1,75
Молибден 0,4-0.-7
Никель 3,0-3,75
Ванадий 0,1-0,3
Ниобий 0,1-0, 2
Азот 0,015-0,3
722990 действительного зерна после длительной выдержки (30 ч) составляет 4-6 балла вместо 6-9 баллов в предлагаемой стали, что обеспечивает ïîâûшение контактной долговечности при рабочей температуре (150-200 С) в
1,5-2 раза и снижает склонность к деформации.
-Кроме того, сталь имеет высокие значения вязкости разрушения в цементованном состоянии: К„ более, чем в 2 раза выше по сравнению с известной сталью.
Т а б л и ц а 1
Компоненты, вес.Ъ
С Si Mn Cr Ni Мо Ч Nb Al N Fe
1 Or15 0,32 0,44 1,4 3,0 0,4 0,1 0,1 0,015 0,005. Остальное
2 0,18 0,4 0 45 1,6 3,6 0,5 0,14 0,14 0,2 0 01 Остальное
3 0,21 0,56 0,6 1,7 3,7 0,7 0,3 0,2 0,3 0,025 Остальное
Таблица 2
Свойства 8 к г/мм о „ кг/,мм глубина карбидной зоны, мм величина зерна, балл контактная долговечность при 4„=
=230 кгс/мм
2 теплопрочность, ОС
Сталь
Предлагаемая 140-155 125-135 10-13
55-60 6-9 0,2-0,4 22-24,0 150-200 4,0-4, 5
Известная 160-165 140-144 10-11
10-14 100-150 2,1-1,7
51;65 4-6 Нет
Молибден 0,4-0,7
Никель 3,0-3,75
Ванадий 0,1-0,3
Ниобий 0,1-0,2
Азот 0 015-0,3
Алюминий 0 015-0,3
Железо Остальное.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Сталь марки 12х2НЧА, Ту-14-1-950-74.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 500286, кл, С 22 С 38/00, 1974 (прототип) .
ЦНИИП И За к аз 317/1 6
Подписн ое
Тираж 694
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
-Алюминий 0,015-0, 3
Железо Остальное, Химический состав сталей приведен в табл. 1.
Свойства исследованных сталей приведены в табл. 2.
По результатам испытаний механические свойства обеих сталей, не являющиеся в данном случае определяющими, близки. Однако при содержании углерода и азота в известной стали достигается прочность И 130140 кгс/мм, в то же время величина
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод; кремний, марганец, хром, молибден, никель,50 ванадий, ниобий, азот и железо, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения контактной долговечности и вязкости разрушения после цементации, она дополнительно содержит алюмини(й.при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,14-0,21
Кремний 0,2-0,6
Марганец 0,3-0,6
Хром 1,35-1,75 вязкость разрушения в цементованном состоянии К,с кн/ммь/2
