Износостойкий сплав Советский патент 1984 года по МПК C22C38/50 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к состава сплавов, применяемым для деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа с незначительны ударными нагрузками. Известна сталь Cl1 для изготовления деталей, подвергающихся удар абразивному износу 110Г13Л, содерж щая , мае.%; Углерод0,9 Кремний0,4-1,0 Марганец 11,5-14,5 Хром«0,5 Никель 0,5 Медь«0,3 ЖелезоОстальное Недостатке стали является низк износостойкость при работе в условиях интенсивного абразивного изно с незначительными ударными нагрузками. Наиболее близким к изобретению является сплав С21 состава, мас.% Углерод1,1-1,8 Кремний0,26-0,65 Марганец1,2-1,8 Хром7-18 Никель1,5-4 Титан0,03-0,2 Азот0,02-0,1 ЖелезоОстальное Такой сплав имеет высокую твердость, содержит карбонитриды и карбиды, распределенные по граница ацементного дерна, но износостойкость его в условиях абразивного износа недостаточна. Цель изобретения - повышение из носостойкости. Поставленная цель достигается т что сплав, включающий углерод, мар ганец, титан и железо, содержит ко поненты в следующем соотношении,ма Углерод2,0-3,5 Марганец15-24 Титан2,5-6,0 ЖелезоОстальное В качестве примесей сплав содер жит серу (до 0,02%) и фосфор (до 0,021%).

Содержание, вес.%, компонентов Повьаиенное содержание углерода обеспечивает образование карбидов, определяющих стойкость к абразивному износу. Содержание углерода ниже 2% не обеспечивает повышение износостойкости из-за недостаточного количества карбидов. При содержании углерода более 3,5% сплав охрупчивается, снижается сопротивление ударным нагрузкам. Марганец в количестве 15-24% обеспечивает получение аустенитной матрицы. При содержании марганца ниже 15% стойкость сплава снижается из-за наличия в матрице структуры аустени мартенсит. Содержание марганца более 24%, не способствуя повышению износостойкости, приводит к удорожанию сплава. Содержание титана в пределах 2,5-6% обеспечивает высокую износостойкость, при уменьшении содержания его менее 2,5% не обеспечивает образования достаточного количества карбидов, что приводит к снижению износостойкости. При содержании титана более 6% матрица становится аустенитно-мартенситной или мартенситной . Сплав выплавлен в индукци онных или электрических печах. Необходимое количество титана обеспечивается введением расчетного количества ферротитана с учетом угара. В табл. 1 представлен химический состав выплавленных сплавов. Износостойкость образцов сплавов размером 5x15x25 мм в литом и закаленном состояниях испытывалась по мв тодике Бринелдя-Хаворта. В качестве абразива испытывался карборундовый порошок. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Отливка деталей, например лап культиваторов, работающих в условиях интенсивного абразивного износа при наличии ударных нагрузок, из сплавов предлагаемого состава увеличивает износостойкость в 2-3,5 раза по сравнению с базовым сплавом 110Г13Л, что позволит получить экономический эффект 71 тыс. руб. в год. Таблица 1

ИЗНОСОСТОЙКИЙ СПЛАВ, содержащий углерод, марганец, титан и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 2-3,5 Марга нец 15-24 Титан2,5-6,0 ЖелезоОстальное

2152,5--2,315,66 -3,5243,2 -Извест1,51,610,10 0,4112,0 ный --Остальное - .2 0,320 350 450

Т а б л и ц. а

0,161 0,160 0,162 0,255