Сталь Советский патент 1991 года по МПК C22C38/54 

Изобретение относится к металлургии, в частности к стали для рабочих органов почвообрабатывающих машин, например рыхлительных лап культиваторов, предназначенных для глубокой обработки почвы.

Цель изобретения - повышение сопротивления износу и разрушению при воздействии циклических нагрузок за счет увеличения сопротивления зарождению и развитию трещины.

Опытные стали выплавлялись в электропечи емкостью 60 кг. В табл.1

приведены составы предлагаемой и известной сталей.

Слитки массой 20 кг прокатывают на лабораторном стане на полосу толщиной 13 мм. Из полосы изготавливают образцы для испытаний на износостойкость и продольные образцы для определения характеристик циклической трещиностойкости.

Износостойкость оценивают по потере массы образца в результате испытания, продолжающегося 1 ч. Используют кварцевый песок фракции

о ьэ

со

00 -U 00

0,16-0,3 мм, давление в зоне контак та 0,48 МПа. Относительную износостойкость подсчитывают по отношению к потере массы эталона - стали 45 в нормализованном состоянии, изнашиваемого в таких же условиях.

Испытания на циклическую трещино- стойкость состоят ц последовательном изменении длины растущей усталостной трещины, соответствующей этому числу циклов и.прилагаемому усилию. Для построения кинематических диаграмм усталостного разрушения используют электромеханический вибратор консоль- ного типа с жестким видом нагружения. Частота нагружения f 10 Гц, коэффициент асимметрии цикла R 0,005. Для сравнения свойств материалов используют показатели порогового коэф- фициента интенсивности напряжений К.М и критического коэффициента интенсивности напряжений - KЈC. Значения свойств (средние результаты испытаний 3-5 образцов), в состоянии закал ки от 850-870°С в масле и двухчасового отпуска при 450°С приведены в - табл.2.

Как видно из табл.2, наиболее высокие показатели относительной изно- состойкости и сопротивления разрушению при циклическом нагружении достигаются у составов, соответствующих формуле предлагаемой стали.

Более высокие показатели свойств предлагаемой стали позволяют повыси долговечность и надежность рабочих органов глубокорыхлительных почвообрабатывающих машин.

Формула изобретени

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, титан, железо, о тличающа я с я тем, что, с целью повышения сопротивления износу и разрушению при воздействии циклических нагрузо за счет увеличения сопротивления зарождению и развитию трещины,, она дополнительно содержит бор и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

0,7-0,8 1,35-2,00 0,42-0,50 0,35-0,50 0,20-0,45

0,2-0,5

0,03-0,10

0,003-0,005

0,003-0,008

Остальное;

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Никель

Медь

Титан

Бор

Азот

Железо

причем отношение (титан + 10.бор)/ /(углерод + 100 азот) 0,06-0,11; отношение марганец/углерод равно 1,8-2,6, а суммарное содержание ме ди и никеля равно 0,50-0,7.

Т а в л я а а I

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к стали для рабочих органов почвообрабатывающих машин, предназначенных для глубокой обработки почвы. Цель изобретения - повышение сопротивления износу и разрушению при воздействии циклических нагрузок за счет увеличения сопротивления зарождению и развитию трещин. Сталь дополнительно содержит бор и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,70-0,80; марганец 1,35-2,00; кремний 0,42-0,50; хром 0,35-0,50; никель 0,20-0,45; медь 0,20-0,50; титан 0,03-0,10; бор 0,003-0,005; азот 0,003-0,008; железо остальное, причем (Ti + Ю В)/(С + 100«N) 0,06- 0,11; отношение Mn/С равно 1,8-2,6; а суммарное содержание меди и никеля составляет 0,50-0,7. 2 табл. i (Л

1,350,500,021

2,000,480,030

1,9О0,450,025

1,4)0,420,023

0,024 0.030 0,027 0,018

0,4i 0,50 0,42 0,35

1,0 0,40 0,026 0,023 0,14 0,92 0,29 0,028 0,027 0,13

0,450,220,030,003

0,300,200,100,005

0,50,400,080,004

0,200,500,090,0045

U-шестнйя сталь

0,250,200,05

0,160,090,15

1,32 0.17 0,023 0,022 0,26 0,29 0,05 0,12