Сталь Советский патент 1983 года по МПК C22C38/48 

Изобретение относится к металлургии , а именно к азотируемым конструкционным сталям, используемым в энергетике,. машиностроении судострении и в других отраслях промышленности в качестве материала изделий, к которым предъявляются повышенные требования в отношении твердости поверхности, а также прочности и вякости сердцевины.

Известна сталь C1 3 содержащая, весД:

Углерод 0,16-0,21 Марганец 0,5-1,0 Кремний 0,5-1,0 Хром0,8-1,1

Никель0,8-1,1

Молибден 0,3-0,6 Титан0,03-0,12

Редкоземельные.

металлы 0,01-0,05 ЖелезоОстальное

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь 2 J содержащая аесД:

Углерод . 0,005-0,5 Кремний 0,003-1,0

Марганец0,5 -5,0

Хром 0,05 -10,0

Никель0,05-10,0

Молибден0,03 -1,5

Ванадий0,,2

Алюминий ,0,003-0,3

. Магний0,001-0,1

Кальций0,001-0,1

ЖелезоОстальное В качестве необязательных элеметов сталь может содержать, вес.:

Титан0,03 -0,0 Медь, кобальт,

вольфрам0,05-10 РЗМ, цирконий0,001-0,1 ЖелезоОстальное Недостатком известной стали является невысокаятвердость азотиро

ванного слоя, а также прочность и вязкость сердцевины, что создает затруднения при обеспечении надежной работы изделий.

Цель .изобретения - повышение твер.дости азотированного слоя и прочност ти сердцевины стали.

Поставленная цель, достигается тем, что сталь, содержащая углерод.

нец, хром, никель, иний, кальций и железо, содержит ниобий и соотношении компонентов

0,36-0,iZ 0,51-0,8 0,70-1,2 . 2,6-3,7 0,1 -О,

0,61-0,90 0,35-0,75 0,015-0,15 0,001-0,02 0,008-0,02

- 0,01-0,1 Остальное

примесей сталь может . %;

0,0005-0,006

0,0008-0,009

0,0008-0,008

О ,0005-0,008

0,003 -0,01

0,0006-0,006

Легированием стали - повышенным содержанием ванадия совместно с ниобием, молибденом, углеродом и азотом достигается повышение прочностных характеристик за счет упрочнения стали мелкодисперсными труднорастворимыми карбонитридами. Введение в состав стали азота позволяет получит плавную переходную зону от азотированого слоя к сердцевине изделия. Ограничение содержания свинца, цинка,

олова, сурьмы, мышьяка,, висмута приводит к повышению пластичносгти и вязкости стали.

В лабораторных условиях осуществлена плавка, пластическая и термическая обработка, азотирование, исследование механических свойств предлагаемой и известной сталей..Разливка плавок производилась в слитки весом 25 кг с последующей ковкой на пруток 020 мм. Температура начала и конца ковки составляла 1050 и 350°С, соответственно. Прутки подвергались термообработке по режиму: нагрев на 1000°С, выдержка11 в течение 2 ч охлаждение на воздухе, нагрев на 870°С, выдержка в течение 1 ч ,охлаждение в масле, нагрев на 620°С выдержка в течение 3ч охлаждение на воздухе. Химический состав исследо-;. ванных сталей приведен в табл. 1, механические свойства - в табл. 2.

Ш 5 :..-10 1968 Механические свойства предлагаемой и сталей « ta6nMi;a2 известной ...

Примечание.

Результаты испытаний подтверждают преимущество предлагаемой стали перед известной в отношении твердости азотированного слой, прочности, пластич-,. нести и вязкости сердцевины.

Ожидаемый технико-экономический эффект, обусловленный оптимальным

соотношением твердости и глубины азотированного слоя с прочностью ивязкостью сердцевины, выразится в.. увеличении эксплуатационной надежности и сроке службы изделий, которые будут изготовлены из предлагаемой ; стали. 1.Приведены средние значения трёхкратных испытаний образцов. 2. Азотирование проводилось по режиму: 500°С - 70 м.