Сталь

 

о и и с к м и ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

7324 ОЗ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено08 02 77 (21)2450/07/22 02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05 05 80 Бюллетень ¹ ) 7 (51)М. Кд.

С 22 С 38/38

Гасударствеииый комитет

СССР йо делан изобретений и открытий (53) УДК 669.15-194(088.8 ) Дата опубликования описания 08.05.80

Л. С. Малинов и Е. Я. Харланова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ждановский металлургический институт (54) СТАЛЬ

0,01-1,5

10-35

5-25

0,07-0,7

До 1,5

Остальное f25.

Изобретение относится к металлругии.

Известна высокомарганцовистая сталь следуюшего состава, вес.%:

Углерод 1-1,5

Марганец 10-15

Хром . 0,8-1,2

Молибден 0,4-1,0

Кремний Do 1,0

Железо Остально е (1) .

Недостаток этой стаи заключается в том, что она плохо обрабатывается резанием.

Наиболее близкой к изобретению по технической сушности и достигаемому эффекту является сталь следуюшего сосТВВВ вес.% .

Углерод

Марганец

Хром

Азот

Ванадий

Железо

Недостаток этой стали заключается в том, что она имеет низкий уровень механических сво йств.

Ilesü изобретения — повышение прочностных свойств стали.

Поставленная цель достигается тем, что дредлагаемая сталь, содержашая углерод, азот, марганец, ванадий, хром, железо, отличается тем, что она дополнительно содержит кремний при следуюшем

10 соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,08-0,20

Азот 0,05--0,08

Марганец 13-16

Кремний 0,7 -2,0

Хром 0,5 — 5,0

Ванадий 0,1 .-1,0.

Железо Ск:тальное

Пределы легируюших элементов в предлагаемом сплаве объясняются следуюши.

Получение сплава с содержанием углерода менее 0,08% усложняет технологический процесс выплавки. Более высокое,.

2 5 1 Остальное 42 85 15 25 300

1,5 2 0,6 То же 48 90 18 30 320

0,7 0,5 0,1 45 45 20 27 310

1 0,2 0,08 13

2 0,12 0,06 15

3 0,08 0,05 16

Известная 0,07 0,07 16

34-37 78-80 19-24 32-34

5,0 0,1

3 7324 чем 0,2% содержание углерода затрудняет обрабатываемость резанием. Оптимальным следует считать концентрацию углерода 0,12„о

Азот должен находится в сплаве в

5 пределах 0,05-0,08%. Этого количества достаточно для образования нитридов.

Меньшая концентрация азота малоэффективна. При содержании азота 0,08% при 13О марганца в литых деталях могут образовываться поры.

Концентрация марганца не должна быть меньше 13О, так как в этом случае невозможно при малом содержании углерода (в пределах 0,08-0,20) получить пос- 5 ле закалки структуру без мартенсита или с малым его количеством, что важно для обеспечения пластичности стали. При содержании марганца больше 160 о аустенит обладает повышенной стабильностью по отношению к Я -. А превращению при нагружении. Это особенно важно учитывать после цементации, так как приводит к снижению износостойкости при ударных нагрузках. Кремний введен в состав спла- 25 ва для повышения предела текучести.

Если кремний меньше 0,74 то его влияние неективно. Содержание кремния больше

2% недопустимо, так как снижается пластичность цементованного слоя и ЗО затрудняется цементация стали.

Ванадий и хром введены в сплав для предотвращения роста зерна при химико03 4 термической обработке и связывания части углерода цементованного слоя в карбиды с целью повышения износостойкости. Содержание ванадия ниже 0,1% неэффективно, а количество его больше

1 /о существенно уменьшает содержание углерода в аустените цементованного слоя и снижает способность его к упрочнению. Содержание хрома должно находиться в пределах 0,5-5,0%.

После цементации при 930 С в течео ние 8-10 час в предложенном сплаве может быть получен цементованный слой глубиной 0,8-1,0 мм. Его структура— аустенит и карюиды.

После цементации проводится закалка

О стали при 1050 С в воду. При этом карбиды не должны быть полностью растворены. Аустенит поверхностного слоя оказывается нестабильным и в процессе изнашивания .распадается с образованием с и Я фаз. Твердость поверхности

250-260 НВ, что примерно соответствует твердости стали Г13.

Пример. Плавку стали проводят в высокочастотной индукционной печи емкостью 160 кг. Металл заливают в изложницы емкостью 8 кг. Слитки подвергают отжигу и куют на прутки сечением 14х14.

Химический состав и механические свойства полученной стали приведены в таблице.

732403

Составитель Т. Платицина

Редактор С. Титова Техред О. Андрейко Корректор Ю. Макаренко

Заказ 1660/18 Тираж 694 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как следует из данных. приведенных в таблице, прочностные свойства предложенной стали выше, чем у известной.

Форм ул а иэо бретения

Сталь, содержащая углерод, азот, марганец, хром, ванадий, железо, о т л и— ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения прочности, она дополнительно содержит кремний при следукхцем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 0,08-0, 20

Азот 0,05-0,08

Марганец 13 — 16

Кремний 0,7-2,0

Хром 0,5-5,0

Ванадий О, 1-1,0

Железо Остальк е

Источники информации, принятые во внимание гни экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 280856, кл. С 22 С 38/38, 1968.

2. Патент Германии N 728159, кл. 40 в 39/26, 1939 (прототип).