Сталь

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К., АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

С щнаннстнчесиня

Рвснублни

<в962328 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (5l )N. Кл. (22) Заявлено 30.03.81 (21 } 3305576@2 (2

С 22 t 38/28 с присоединением заявки Jth фюудеуаев«М} «еи«тет

OCCAM

«в ааин «зебрете«««

« открыл«й (28 } Приоритет

Опубликовано 30.09.82. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 30.09.82 (53) УДК 669.14..018.25 — 194 (088.8) М, И. Кривошеев, А. С. Рязанов, P С. Лосев, В. И. Шля

К. M Мясников, В. Г. Керенцев, А. Д..Горячев„Е. Т. Ца

В. В. Захаров, А. А. Толпегнн, А. И. Бойцев и А. Н. Кац (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию сталей для рабочих органов почвообрабатывающих машин, в частности плугов, борон и т. д., работающих в условиях интенсивного абразивного износа при удельных г

5 давлениях до 5 кг/см и обладающих повышенной износостойкостыо.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь марки 65 Г (1) состава, sec.%:

Углерод 0,62 — 0,7

Кремний 0,17 037

Марганец 0,9-1,2

Хром До 0,25

Медь До 0,25

Никель До 0,25

Сера До 0,04

Фосфор До 0035

Железо Остальное

Рабочие органы почвообрабатываюших ма- 20 шин, изготовляемые из этой стали, аосле закалки отпускают ца твердость не более HRC

40--50, что обусловливает недостаточный уровень ик нзносостойкости. Отпуск стали на бо- лее высокую твердость при обычной закалке приводит к частой ломке рабочих оргайов машин вследствие сквозной прдкаливаемости этой стали нри толщине деталей до 30 мм.

Сталь 65Г требует закалки в масло и вслед- . ствие склонности к росту зерна обладает узким интервалом закалочных температур.

Цель изобретения — повышение износостойкости и эксплуатационных свойств.

Для достижения укаэанной цели сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, железо, дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,73 — 0,88

Кремний 0,11 — 0,30

Марганец 0,15 — 0,35

Хром 0,16 — 0,38

Титан 0,43 — 0,98

Железо Остальное

В качестве примесей сталь может содержать, вес.7о.

Никель Не более 0,30

Медь Не более 0,30

Регламентируемая прокаливаемость стали в сечениях толщиной до 30 мм обеспечивает получение поверхностной твердости не менее

HR С 55 н твердости сердцевины не более

HRC 30 — 35.

Совокупность сверхвысокой твердости простых карбидов титана, присутствующих в матрице основного металла, высокой твердости поверхности изделий и вязкой сердцевины обеспечи О вает, значительное повышение износостойкости стали при сохранении требуемого уровня механических свойств.

Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной сталей и соответству15 ющие им свойства приведены в табл. 1.— 4 ! Таблица 1

962329

Сера Не более 0,040

Фосфор Не более 0,040

Введение титана в сталь приводит к образованию простых карбидов титана TiC с твердостью до HV 3200, что обеспечивает повышение ее износостойкости. Кроме того,.карбиды титана при нагреве под закалку до 1000 С и более не пепеходит в раствор аустенита, что определяет отсутствие склонности стали к росту зерна и при регламентированном содержании кремния, марганца и хрома обеспечивает постоянство ь глубины закаленного слоя в деталях рабочих органов почвообрабатывающих

1 машин в интервале закалочных температур 8501000 С.

Состав, вес.%

Титай Никель Медь Сера Фосфор Железо

Плавк

Предлагаемая

0,43 0,27 0,20 0,030 0,020 Остальное

0,15 0,16

0,73 0,11

0,78 0,27

0,26 0,31 0,64 0,26 . 0,15 Р,023 0,026

0,35 0,38 0,98 0,20 0,28 0,026 0,022

0,88 0,30

Известная

0,95 0,20 — 0,18 0,14 0,027 . 0,021

0,64 0,22

Испытания проводят на стаццартных образцах, термически обработанных по режиму: закаливают с 850 — 1000 С с интервалом 50 С, охлаждают образцы, изготовленные из предлагаемой стали в воду, образцы из стали 65Г-в подогретое масло .

Отпуск всех образцов производят на твер- ап дость НЯС 58 — 60. Время выдержки при отпуске .

Таблица 2

Предел прочности при изгибе, кгс/мм, стали

2 предлагаемой 65Г

Твердость

HRC

Температура нагрева, С

235 225

232 223

229 219

228 218

226

217

58 — 60

850

201

214

58-60

180

214

58-60

950

168

100 лерод Кремний Марганец -Хром

2 ч. На каждую температуру закалки испытывают три образца. Результаты. испытаний (табл,2) указывают на отсутствие роста зерна предлагаемой .стали в интервале закалочных температур

850-1000 С, в то время как в стали 65Г, с повышением закалочных температур происходит рост зерна, что значительно снижает ее механические свойства.

5 962329 4

Прокаливаемость предлагаемой стали плавки ных из стали 65 Г и регламентированную про.

2 и стали 65Г определяют методом торцовой каливаемость деталей из предлагаемой стали, закалки. Результаты замера твердости приведены что значительно повышает ее мехав табл. 3 и указывают на сплошную прокалива-. нические и -;эксплуатационные свойстемость деталей толщиной до 30 мм, изготовлен- ч ва

Таблица 3

Расстояние замера твердости от торца образца, мм

Твердость HRC стали

65Г предлагаемой

60 — 61

58 — 60

58-60

59-61

58 — 60

59 — á l

59-61

55 — 57

59 — 61

59 — 61

59 — 61

59-61 табл. 1, термически: обработанных На твердость HRC 55 — 56) по электрокорундовому диску МА3 марки 25, 4СП, М15К86. . Результаты испытаний приведены в табл. 4

Таблица 4

Сравнительные испьпания износостойкости проводят на машине трения ИМ вЂ” 58 на кольцевых образцах (из предлагаемой стали плавки 2 и стали 65Г химического состава согласно

Износ эталонного образца из стали 65Г

ZL ат r

Относительный износ фо/ ат

Износ опытного образца из предлагаемой стали

Ьm,г

0,96 1,62 0,598

0„94 1,58 0;594

1,03 1,84 0,560

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 1050-74, сталь 65Г.

ВНИИПИ Заказ 7433/38 Тираж 660 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Уярород, ул. Проектная, 4

Применение предлагаемой стали для изготовления рабочих органов почвообрабатывающих машин. дает большую зкономию металла, увеличивает производительность труда на сельскохозяйственных работах, позволяет значительно по-. высить уровень технологии при производстве рабочих органов различных сельскохозяйственных агрегатов ..Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, железо, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости, 47-50

36 — 38

34 — 35

35-36 она дополнительно содержит титан при следую; щем еоопйшении компонентов, вес.%:

Углерод 0,73 — 0,88

Кремний 0,11 — 0,3

Марганец 0,15-0,35

Хром 0,16-0,38

Титан 043-0,98

Железо Остальное