Литая износостойкая сталь Советский патент 1989 года по МПК C22C38/14 

1

Изобретение относится к металлургии и может быть предназначено для изготовления литых деталей, подвергающихся интенсивному ударно-абразив- ному изнашиванию,

Цель изобретения - повышение ударно-абразивной износостойкости к хла- достойкости.

Изобретение иллюстрируется примерами, результаты выполнения которых приведены в таблице.

Стали выплавляют в индукционной печи ИСТ-016 с плазменной приставкой, включающей плазмотрон, механизм подъема-поворота плазмотрона, системы газо- и водоснабжения. Б качестве шихты используют отходы марганцовистой стали 110Г13Л. Плавку ведут одновременно индуктором и плазмотроном. В качестве плазмообразующего газа используют чистый аргон марки А.

По получению первых порций жидкого металла переводят работу плазмотрона на азот.

Параметры работы плазмотрона на азоте следующие:

Падение напряжения на дуге, В

Ток дуги, А

Расход азота,

г/с

Длина дуги, мм

После расплавления основной массы металла добавляют феррониобий и продолжают плавку азотной плазменной дугой и индуктором. По окончании плавки отключают индуктор и плазмотрон, отводят крьшпсу с плазмотроном, удаляют шлак и выпускают металл в ковш, нагретый до 500-700°С.Цз ковша полученный металл заливают в формы. Испытания образцов сталей в усло60-150500-700

0,4-2,2 50-250

4 О5

СХ)

со

СП

со

3146

ВИЯХ ударно-абразивного износа проводят в шаровой мельнице. Внутренние размеры барабанов: диаметр 200 мм, длина 320 мм. Мельница совершает 32 об/мин. В каждый барабан загружают 10 кг стальных шаров (HRC 50) диаметром 50 мм, щебень гранитный 6 кг и испытываемые образцы размером 10х X10x25 мм. Оценка износостойкости стали характеризуется величиной относительного износа За эталон принят образец прототипа. Наличие в стали оптимального содержания легиру о- щих элементов позволяет добиться вы- соких показателей ударно-абразивной износостойкости и хладостойкостИо

первичной кристаллизации, что существенно увеличивает ударно-абразивную износостойкость и хладостойкость. При содержании азота и ниобия менее 0,02% не достигается требуемый уровень свойств. Увеличение содержания азота свыше 0,14% и ниобия вьше 0,3% ведет к укрупнению нитридов и карбо- нитридов, что отрицательно влияет на ударно-абразивную износостойкость и хладостойкость стали.

Как показьшают данные таблицы, хладостойкость предлагаемой стали по сравнению с известной повышается в 1,4-1,6 раза, а-износостойкость - в 1,1-1,2 раза, что позволяет получить значительный экономический эффект

Изобретение относится к литым износостойким сталям и может быть использовано для изготовления тяжелонагруженных отливок. Цель изобретения повышение ударно-абразивной износостойкости и хладостойкости. Сталь имеет следующий состав, мас.%: .С 0,7-1,1; Si 0,25-0,80; Мп 7-11; N 0,02-0,014; Nb 0,02-0,30; Fe остальное . За счет введения ниобия сталь имеет следующие свойства: KCV.go 30-135 Дж/см ; износ по сравнению с прототипом составляет 77- 87%. 1 табл.

Азот повышает предел текучести и хладостойкости стали. Одновременно азот, являясь поверхностно-активным элементом, способствует устранению столбчатой кристаллизации и получению, мелкого зерна. Несмотря на пониженное содержание дефицитного марганца предлагаемая сталь после термообработки имеет чисто аустенитную структуру, причем происходит упрочнение аустенита за счет внедрения азота в кристаллическую решетку. Являясь аналогом углерода, азот в ряде случаев заменяет его, образуя с ниобием мелкодисперсные тугоплавкие нитриды и частично карбонитриды, которые являются дополнительными центрами при

Формула изобретения

Литая износостойкая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, азот и железо, отличаю.щая- с я тем, что, с целью повьшения ударно-абразивной износостойкости и хладостойкости, она дополнительно содержит ниобит при следующем соотношении компонентов, мае,%:

Марганец7,0-11,0

Углерод0,7-1,1

Кремний0,25-0,8

Азот0,02-0,14

Ниобий0,02-0,3

ЖелезоОстальное