Сталь Советский патент 1993 года по МПК C22C38/34 

w w

Ё

Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям, применяемым в машиностроении для изготовления крупногабаритных деталей, обладающих повышенной твердостью и износостойкостью. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,55-0,65; кремний 1,40-1,89; марганец 0,50-0,89; хром 0,65- 1,04; цирконий 0,005-0,010; алюминий 0,010-0,30; кальций 0.005-0,009; титан 0,006-0,008; азот 0.010-0,020; бор 0,0005- 0,001 и железо остальное. Введение в состав стали новых компонентов позволяет повысить твердость и ударную вязкость стали. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям, применяемым в машиностроении для изготовления крупногабаритных деталей, обладающих повышенной твердостью и износостойкостью.

Известна сталь марки 60С2А по ГОСТ4543-71. После проведения закалки и отпуска при 400°С она имеет твердость HRC 44 и ударную вязкость КСУ 18 Дж/см2. При повышении температуры отпуска увеличивается ударная вязкость КСУ до 29 Дж/см2, но снижается твердость до HRC 34. Наиболее близкой по технической сущности является сталь 60С2ХА ГОСТ-4543-71, следующего состава, мае.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Медь

Никель

0,56-0,64

1,4-1,8

0,4-0,7

0,7-1,0

Не более 0.2

0,025

Сера0,025 Фосфор 0,025 После проведения закалки и отпуска при 400°С она имеет твердость HRfC 52 и ударную вязкость КСУ 37 Дж/см2. С повышением температуры отпуска увеличивается ударная вязкость КСУ до 47 Дж/см2. но снижается твердость до HRC 44. Однако и эта сталь обладает недостаточной прокали- вэемостью (10 мм).

Целью изобретения является повышение прокаливаемости до более 25 мм, твердости HRC 55 и ударной вязкости более 60 Дж/см2. Для дости лния указанной цели в сталь, содержащую С, SI. Мп, Сг. вводят дополнительно Zr, Al, Ca, Ti, N. В - при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,55-0,65 Кремний 1,40-1,89 Марганец 0,50-0.89 Хром 0,65-1,04

VJ

00

VI

QS 00

СО

имеси

0,005-0,010

0,010-0,030

0,005-0,009

0,006-0,008

0,010-0,020

0,0005-0,001

Остальное

Известные и предлагаемые составы сталей выплавлялись в индукционных печах ИСТ-16 и разливались в изложницы по 50 кг. Данные опытные слитки ковались на штанги размером 100x100x1 мм. Нагрев слитков проводился по следующему режиму:

Посадка в печь при температуре 750- 800°С :. .. . .

Выдержка при температуре печи 750°С

2-зч , ..: ,

Нагрев по мощности печи до 1180°С

Выдержка при этой температуре 3-6 ч

После ковки поковки проходили предварительную термообработку по графику № 2 по инструкции 52-86.

Режим окончательной термообработки.

Закалка:.

Посадка в печь при 500°С .. Нагрев по 50°С/ч до 870°С

Выдержка при этой температуре 2,5-3 ч

Охлаждение в масле до 60°С на поверхности

Отпуск:

Посадка в-печь при 300°С

Нагрев по 50°С/ч до 400°С

0

5

0

5

0

Выдержка при этой температуре 4-4,5 ч

Охлаждение на воздухе

В таблице приведены химические составы предлагаемой и известных сталей и их свойства..

Предлагаемый состав стали позволяет повысить прокадиеаемость и значительно увеличить твердость и ударную вязкость, что позволит обеспечить более высокую износостойкость деталей при работе в абразивных средах.

Формулаизобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прокалива- емости, твердости и ударной вязкости, она дополнительно содержит цирконий, алюминий, кальций, титан, азот и бор при следующем соотношении компонентов, мае. %: Углерод. 0,55-0,65 Кремний 1,4-1,89 Марганец . 0,50-0,89 Хром 0,65-1,04 Цирконий 0,005-0,010 Алюминий 0,010-0,030 Кальций 0,005-0,009 Титан . 0,006-0.008 Азот , 0,010-0.020 Бор 0,0005-0,00.1 Железо и примеси Остальное

Продолжение таблицы

Продолжение таблицы