ЦЕМЕНТУЕМАЯ СТАЛЬ Российский патент 2008 года по МПК C22C38/12 

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сталей, которые могут быть использованы для изготовления крупных и тяжело нагруженных деталей.

Известна цементуемая сталь, содержащая, мас.%: углерод ≤1,5; кремний ≤3,0; марганец 7,0-40,0; азот ≤0,4; ванадий ≤3,0; кальций 0,0005-0,005; молибден ≤3,0; фосфор ≤0,06; кобальт ≤4,0; железо - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение прочности стали.

Технический результат достигается тем, что в цементуемой стали, содержащей углерод, кремний, марганец, азот, ванадий, кальций, молибден, фосфор, кобальт, железо, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,05-0,1; кремний 0,5-0,7; марганец 7,0-11,0 азот 0,03-0,08; ванадий 1,0-2,0; кальций 0,02-0,05; молибден 5,0-6,0; фосфор 0,1-0,2; кобальт 5,0-6,0, железо - остальное.

В таблице приведены составы стали.

ТаблицаКомпонентыСостав, мас.%:123Углерод0,050,080,1Кремний0,70,60,5Марганец7,09,011,0Азот0,030,050,08Ванадий2,01,51,0Кальций0,050,0350,02Молибден5,05,56,0Фосфор0,20,150,1Кобальт6,05,55,0ЖелезоостальноеостальноеостальноеПредел прочности стали, МПа1400-14301400-14301400-1430

В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Структура цементированного слоя стали состоит из мелкоигольчатого мартенсита и избыточных карбидов. Углерод, введенный в указанном количестве, обеспечивает повышенную прочность сердцевины, позволяет уменьшить глубину цементированного слоя. Ванадий, молибден и кобальт упрочняют твердый раствор. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа. Азот в химически связанном состоянии, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства стали. Кальций выполняет функцию раскислителя.

Режимы ковки, термической обработки стали следующие: температура ковки 800-1180°С; нормализация при 920-950°С; высокий отпуск при 650°С; цементация при 900-930°С или при 1000-1030°С; закалка с 760-810°С в масле; отпуск при 150-170°С.

Источник информации

1. JP 2104633, 1990.

Сталь предназначена для изготовления крупных и тяжело нагруженных деталей. Сталь следующего состава, мас.%: углерод 0,05-0,1, кремний 0,5-0,7, марганец 7,0-11,0, азот 0,03-0,08, ванадий 1,0-2,0, кальций 0,02-0,05, молибден 5,0-6,0, фосфор 0,1-0,2, кобальт 5,0-6,0, железо - остальное. Повышается прочность стали. 1 табл.

Цементуемая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, азот, ванадий, кальций, молибден, фосфор, кобальт, железо, отличающаяся тем, что компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,05-0,1, кремний 0,5-0,7, марганец 7,0-11,0, азот 0,03-0,08, ванадий 1,0-2,0, кальций 0,02-0,05, молибден 5,0-6,0, фосфор 0,1-0,2, кобальт 5,0-6,0, железо - остальное.