Износостойкий сплав

 

О П И С А Н И Е 933782

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Союз Човетсиии

Сециалистичвсиие

Реслублии (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 08.12.80 (21) 3212933/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5! )М. Кл.

С 22 С 37/10! ооударетеанный коинтет

CCCP ао Аелам нзаоретенне н отерытнй (53) УДK669.13 (088.8) Опубликовано,07.06,82, Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 07.06.82

Л.Н.Сидоркина, Л.Н.Мальцева, P.Ï.Êoëòoìäâà и А.A.Ìàðàåâ (72) Авторы изобретения

Л4ИИ !

t (7!) Заявитель (5") ИЗНОСОСТОЙКИЙ СПЛАВ

1,8-2,2

3,5-6,0

0,2-0,8

16,0-21,0

2,3-2,8

До 1,5 .

0,2-0,8

17 21

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Бор или титан

Железо! о

0,1-0,3

Остальное

1,8-2-,8

1,2-2,2

0,35-3,8

9-10,6

О, 4-2,2

0,1-0,5

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам износостойких сплавов, предназначенных для изготовления деталей, работающих в условиях абразивноструйного износа.

Известен износостойкий сплав 1 $ следующего химического состава, вес.4:

Этот сплав из-за малой степени легированности имеет пониженную твердость, прочность и износостойкость, что ухудшает его эксплуатационную стойкость в условиях абразивноэрозионного износа.

Известен износостойкий сплав 1".j химического состава, вес.2:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Бор или титан 0,1-0,3

Молибден 0,5-1,5

Железо Остальное

Сплав данного состава ввиду высокого содержания кремния имеет низкие прочностные и пластические характеристики и соответственно недостаточную эксплуатационную стойкость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является износостойкий сплав (3 ), имеющий химический состав вес.4:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Молибден

Медь

933782

Титан О, 1-0,5

Бор О, 005-0,25

Никель 0,1-0,5

Церий 0,01-0,5

Железо Остальное 1

Данный сплав обладает следующими .свойствами: твердость Нйс 57 и г

53-59 кг/мм, 6 38-46, кг/мм, износ

0,0316 г.

Однако сплав характеризуется недостаточно высокими свойствамитвердостью, прочностью и эксплуатационной стойкостью. . Целью изобретения является повышение твердости, прочности, и эксплуа" тационной стойкости сплава.

Указанная цель достигается тем,, что s сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, хром или титан,: молибден, медь и железо, дополнитель- ЗВ но содержит ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Углерод 2,0-2,5

Кремний 0,8-1,5 2$

Марганец 0,5-0,8

Хром 10" 14

Элемент, выбранный из группы 36 бор или титан 0,1-0,3

Иолибден 0,8- 1,2

Ниобий 0,2-0,3

Иедь О 3-0,6

Железо Остальное

Предлагаемый сплав после закалки на воздухе с температурой 980+200C с последующим отпуском при 250+20 C имеет следующие характеристики: предел прочности при изгибе би т 784950 мПа (80-97 кгс/мм), твердость

60-64 HRt:, эксплуатационная стойкость ., 150-200 ч.

Иикроструктура сплава состоит из мартенсита, ледебурита и отдельных включений карбидов.

Сравнительный анализ свойств пред1 лагаемого и известных сплавов приве.ден в таблице.

8 предлагаемом составе процентное содержание углерода выбрано близкое к эвтектическому 2,0-2,5 Ф,. а содержание кремния в пределах 0,8-1,53.

Укаэанное содержание элементов обеспечивает хорошую жидкотекучесть сплава.

Иеньшее содержание кремния снижает жидкотекучесть сплава, а выше укаэанного предела понижает прочностные и пластические свойства.

При.легировании сплава ниобием железо в цементите замещается атомами более электроположительного металла, вследствие чего повышается энергия связи КЬ - С и возможность образования карбидов ниобия.

Присутствие в высокохромистом сплаве молибдена и ниобия существенно по-. вышает его прочность за счет образования собственных карбидов этих эле-! ментов и частичного растворения их в матрице.

Кроме того, эти элементы входят в состав карбидов типа Ие С, повышают дисперсность их, что также положительно сказывается на прочности сплава. Для повышения пластических .свойств в состав сплава по данному изобретению введена медь.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что механические свойства предлагаемого сплава в 1,52 раза выше свойств известного. Применение предлагаемого сплава позволяет увеличить эксплуатационную стойкость деталей работающих в условиях абраэивноструйного износа.

933782

I

1

1

I

I

1 л

I»

U о

I» ((( л о о (Ч

I о

0О о О

1 о

LA о

О1

1 о

СО о (U о

0Ъ

1

I !.

I

I

L

U о

z (>3

Ы л

-1

СЭ

С1

Ю о

СО о о

Ф о м

С>С о о

Ю о

° ( м о о

Ю о

ЦЪ

СЧ о о

» о

I !

1

1

I

1 ()

1

I

1 л

I

lA

-1 О

Ю сО

СЧ

Ю бЧ о

Ю л

LA о О

1 л а(е У м

СО м

00 м

М\ о (Ч

LA л о

ОЪ ОЪ

О СЧ

LA СО

О1 . 0O о

СО л с е (XX I- Е

Е О CI X (Î (((Lаао cLs(= Y

С:СХСL Х

I

I

I

1

I

1

В

l

1

1

1

>

1

I

1 оМ

° . о

Ю о о со

Ч:(-4

» о о о м

Ф о

Л (Э .О

1 !

Ы\

СЧ о м (Ч

С1

CD О

СЧ

Ф

Ф о о

1 1

LA о

СЧ

С(Ъ

Ф о л м о о

С1 о (Ч о

I

1

I.

1.

LA 00 о о о о м Ф»

Ю о о

СЧ (Ч

Ф о л

» о о о (Ч 00

» »

О1 О1 о

» м

O о (» (.Э

m CD О О

Ю о о.CD

СО

I

I

1

1

1

OO о

СО

» о о

СО

Ю о (D

Ю м

ОЪ

Ф о

LA (Ч л

»

СЧ (УЪ

» (Ч

СЧ (Ч

LA

» (Ч о о

СЧ

I е о

O 1- е е и

xone сок, (((I

Iи е а >Х (>) З

z x

1

1 °

1 .

>Х

Л

Ф е (((I ((( ((( ( с () I

t

I

I !

Э . I ! . 1

I

1

1

1

I

1

l

1

I

1

I т

1

1

1

1

1 (I (1

I б ((l е (0 (и о о

>Я

X х о

X

X

X х бЧ . X (1 и

X X ю о О

Ю Ю

CO C>! 4

LA О О

1 л 1 (Щ

I- Е и о о z о о м

И t O

» о о о

933782

«Г I

X 1

Сб

1О 1!

» 1

X

3 1 о I

С=

0 1 е о ло с м

ЕЛ сЧ

Ю

О1 са

v o

0) о сО (ч б

Ю

CO

ГП

LA

СЪ

С7

° \

Ю о о

Ю

ЛС

I а

Э

CQ

1С) Ю

LA

СЭ

CO л

0 о v

o cr

Cf X

1 р 1 Ю

+I

Ю!

ЛЪ

» О

Р Ъ

CO

Я\

Ф Ъ с

Э 1

Ct У э о аа

I X

I, I (.Э о бЧ

+1 о

I о с е

1» Э о о

О X бе 00 3 б m! !

1

1

1

I

1

LCL

» ° оо

1

1

I МЪ

° л в

Сб

1 CV ф в

° (Ч о о Р о

Э

6)

Ю

Q1 е

1о о о

1 LA

Ф °

a +

Ю 1

»к

Y о

Э

У

E

X х

l»

СЭ О

) в

ОЪ

1 б

lA СО

3 < л а фм б о

I бЧ

° бЧ е»

CO СО

Ю Ф - бЧ

1 о о бо е аа

Э бо

0 О

Э I о о

X 1- Э

zvx

lQ O Z

0ОК е с с

1 к

I X I

tO X 1

X X

0 Э

О XIO IQ I оазам

X C LX

Э

I I

1 1 о I л: I

I I

I 1

Р = I

I I

1 I

I 1

1 1- I

1 I

I I

1

1 бЧ

O. л

1» D ео ао

Э бЧ

+1

Э

{» Ct

v сч

0 X

K CL

C3: C о и Y о о а л с с

0 е о с

0 Э о х

1- Л о ч а m с о

CQ е

cQ e е z с

C Э о х

W Э

М Cf.

tQ CQ м с е х

CO О

Э

X е

У

Э

E а

933782

Формула изобретения

2,0"2,5

0,8-1.5

0,5-0,8

10,0- 14,0

Углерод

Кремний

Марганец .Хром

Составитель В. Садчиков

Редактор М.Недолуженко Техред А. Бабинец Корректор".Швыдкая, Ю

Заказ 3869/1О

Тираж 660

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб, д.4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Износостойкий сплав, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, элемент, выбранный из группы бор или титан, молибден, медь и железо, о тл и ч а в шийся тем, что, с целью повывения твердости, прочности и эксплуатационной стойкости сплава, он дополнительно содержит ниобий р при следующем соотнощении компонентов вес,Ф:

Элемент, выбранный из группы бор или титан 0,1-0,3

Молибден 0,8-1,2

Медь 0,3-0,6

Ниобий 0,2-0,3

Железо Остальное

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

II 195118, кл. С 22 С 37/06, 1967.

2., Авторское свидетельство СССР

И 729273, кл. С 22 С 37/10, 1980.

3. Авторское свидетельство СССР и 449981, кл. С 22 С 37/08, 1974.