Сталь Советский патент 1987 года по МПК C22C38/38 

Изобретение.относится к металлургии, в частности к износостойкой марганцовистой стали, и может быть использовано в машиностроении для изготовления.литых изделий, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания, например сменных деталей дробильно-размольного оборудования, траков гусеничных машин, зубьев ковшей экскаваторов, а также крестовин железнодорожных стрелок и т.п.

Целью изобретения является повьш1е ние износостойкости и ударной вязкости стали при температуре до -40 С

Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной стали и соответствующие им свойства приведены в табл. 1 и 2,

Плавки предлагаемой стали с содержанием основных легирующих элементов, удовлетворяющие соотношению 24%С+4,5%Мп+3,5%Сг+4,0%V+0,7%Си

66,31-74,72, с максимальным,средним и минимальным коэффициентом ста бильности (плавки 2, 3 и 4 соответст венно), и с содержанием элементов, не отвечающим предлагаемому уровню коэффициента стабильности (ниже нижнего значения - плавка 1, выше верхнего - плавка 5, табл. 1), выплавляют в открытой 50-кг печи и разли-. вают в слитки массой 10 кг. Среди выплавленных была сталь (плавка 6, табл. 1), химический состав которой соответствует химическому составу известной стали. Слитки подвергают закалке от 1100-1120 С в воде,после чего из них абразивными кругами вырезают заготовки образцов для испытаний на ударную вязкость, ударно- абразивное изнашивание, сжатие.

Количество оС-фазы в структуре после испытаний определяют магнитометрически и с помощью рентгеновского фазового анализа. Распределение легирующих элементов по сечению отливки определяют с помощью рентгеновского микроанализатора. Степень развития дендритной структуры литых сталей оценивают по формуле: дисперсность дендритной структуры (ДЦС)- числу осей дентритов,8 мм (поле зрения). Размер зерна определяют в баллах в соответствии с ГОСТом.Относительную ударно-абразивную износостойкость оценивают по потерям веJO

15

20

25

155152

са образцов за время испытаний по сравнению л известной сталью.

Структура всех выплавленньж сталей после закалки чисто аустенит- ная (за исключением плавки 5, в структуре которой содержится некоторое количество нерастворенных карбидов) с размером зерна не ниже 2 балла. Твердость 20-25 HRC,

Упрочнение предлагаемой стали при сжатии несколько ниже, чем известной как при комнатной, так и при отрицательной температуре, однако в связи с меньшей интенсивностью образования cL -мартенсита и более высокими пластическими свойствами рабочих поверхностных слоев в предлагаемой стали уровень ее износостойкости при ударно-абразивном изнашивании при низких температурах вьш1е по сравнению с известной сталью. Значительное количество мартенсита, образующегося в процессе нагружения в поверхностных слоях известной

5

0

5

0

5

0

стали, приводит к образованию трещин и более быстрому изнашиванию по сравнению с предлагаемой сталью (табл.2), а также способствует потере хладостойкости отливок.

Применение предлагаемой стали позволяет повысить износостойкость деталей машин, изготовленньпс из нее.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, медь, ванадий и железо, отличающаяся тем, что, с целью, повьш1ения износостойкости и ударной вязкости при температуре до -40, она дополнительно содержит цирконий и кальций при следук)щем соотношении компонентов, мае,%:

1,0-1,3 6,0-10,0 0,3-0,7 1,5-3,0 0,1-0,3 0,1-0,3 0,001-0,08 .

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Медь

Ванадий

Цирконий

Кальций

Железо

0,001-0,006 Остальное

причем содержание компонентов удов- 55 летворяет следующему соотношению: 24%С+4,5%Мп+3,5%Сг+4,0%V+0,7%Си 66,31-74,72,

Составитель В, Брострем Редактор Н. Гунько Техред М.Моргектал Корректор М.

Заказ 2320/28 Тираж 604Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская, наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 2

Изобретение относится к области металлургии, в частности к износостойкой марганцовистой стали, и может быть использовано для изготовления литых деталей, работающих в условиях ударно-абразивного износа. Цель изобретения - повьшение износостойкости и ударной вязкости при температурах до . Это достигается дополнительным введением циркония и кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 1,0-1,3; марганец 6,0-10,0; кремний 0,3-0,7; хром 1,5-3,0; медь 0,1-0,3; ванадий 0,1-0,3; цирконий 0,001-0,06; кальций 0,001-0,006; железо остальное, причем содержание компонентов удовлетворяет следующему соотноще- нию: 24%C+4,5%Mn+3,5%Cr+4,0%V+ +0,7 ,31-74,72. Применение стали позволит повысить износостойкость деталей машин, изготовленных из нее. 2 табл. с (Л со СП ел