CS224540B1 - Chrómmangankřemíkvanadová ocel. zejména pro ozubená kola s povrchově tvrzenými zuby iontovou nitridací - Google Patents

Description

Vynález se týká chrómmangankřemíkvanadová oceli pro ozubená kola s povrchově tvrzenými zuby iontovou nitridací, u které se povrchové zpevnění zubů ozubených kol děje v plasmě v intenzívním proudu doutnavého výboje.

Až dosud se povrchové tvrzení zubů ozubených kol tak zvanou klasickou nitridací provádí sycením povrchu oceli dusíkem při teplotě okolo 500 °C, tj. přibližně v oblasti největší rozpustnosti dusíku v železe a. Pro tento způsob povrchového ztvrzování zubů ozubených kol se používá vysocepevných chrómmolybdenvanadových a chrómniklmolybdenových ocelí, jejichž dlouhodobé nitridování není spojeno s nebezpečím vzniku popouštění křehkosti. Nevýhodou těchto vysocepevných ocelí jsou však vysoké náklady na jejich výrobu.

Uvedený nedostatek odstraňuje vysocepevná úsporně legované chrómmangankřemíkvanadová ocel podle vynálezu, která je legována podstatně úspornějším způsobem než dosud používané oceli. Vynález přitom vychází z poznatku, že na rozdíl od tak zvané klasické nitridace ztrácí legování materiálu některými legujícími prvky svůj význam použitím nové progresivní metody nitridace v doutnavém výboji, a které teplotní oblast sycení povrchu oceli dusíkem a doba ohřevu a zchladnutí v oblasti křehnutí může být bezprostředně přizpůsobena požadavkům materiálu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že ocel, která má podobné fyzikálně metalurgické vlastnosti jako ež dosud používané chrómmolybdenvanadové a chromniklmolybdenové oceli, má následující směrné chemické složení: kromě železa obsahuje v hmotnostních množstvích 0,32 až 0,40 % uhlíku, 1,3 až 1,6 % chrómu, 0,9 až 1,2% manganu, 0,7 až 1,0 % křemíku, 0,08 až 0,12 % vanadu a stopy až 0,035 % fosforu a stopy až 0,035 % síry.

Toto chemické složení oceli určují její příznivé metalurgické vlastnosti při tavení, odlévání, tváření a tepelném zpracování. Obsah legujících prvků oceli je volen tak, aby u výkovků o průměru nebo tloušlky stěny 300 mm bylo dosahováno následujících pevnostních e plastických vlastností:

pevnost v tahu 750 ež 900 MPa, minimální mez kluzu v tahu 550 MPa, minimální tažnost 13 %, minimální kontrakce 50 %, minimální vrubová houževnatost 70 J.cm .

Pevnostní vlastnosti navrhované oceli příznivě ovlivňuje přísada křemíku v důsledku jeho vysokého zpevňujícího účinku. Křemík navíc zvyěuje prokalitelnost ocele e odolnost proti popouštění. Mangan a chrom zlepšují pevnostní vlastnosti ocele a zejména její prokalitelnost. Příáeda vanadu zaručuje jemnozrnnost ocele a výrazně zvyšuje její mez kluzu.

Pro vlastní nitridační proces v doutnavém výboji mají zásadní vliv chróm a vanad.

Tyto prvky tvoří spolu s dusíkem nitridy, vyznačující se vysokou tvrdostí s otěruvzdorností. Tvrdost povrchové vrstvy ocele podle vynálezu je v rozáahu 680 až 750 HV.

Příkladem ocelí podle vynálezu jsou oceli uvedené ve sloupcích A, B a C. Tyto oceli mají kromě železa následující hmotnostní složení v %:

	A	B	C
uhlík	0,33 %	0,36 %	0,40 %
chrom	1,37 %	1 ,45 %	1 ,52 %
mangan	0,96 %	1 ,16 %	1 ,18 %
křemík	0,78 %	0,82 %	0,93 %
vaned	0,09 %	0,10 %	‘ 0,11 %
fosfdr	0,02 %	0,022 «	0,024 %
síra	0,015 %	0,014 %	0,013 %
Oceli obsažené ve sloupcích A,	B a C mají v	dále uvedených sloupcích A, B a C následu·
jící mechanické hodnoty, které platí	pro výkovky	o hmotnosti do 2 000 kg, zuělechtěné ka-
lením v oleji z kalící teploty 870 0	C a při popugtění na teplotu 620 až 650 °C:
	A	B	C
pevnost v	tahu MPa 7 58	802	842
mez kluzu	v tahu MPa 562	590	628
tažnost %	16,8	16,1	14,2
kontrakce	% 57,3	55,0	52,6
vrubové houževnatost J.cm 89	78	72
Ocel	podle vynálezu je možno použít kromě ozubených kol i pro jiné strojili součásti.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. Chrommengenkřemíkvenadová ocel, zejména pro ozubená kola s povrchově tvrzenými zuby iontovou nitridací, vyznačující se tím, že obsahuje kromě železa v hmotnostních množstvích 0,32 až 0,40 % uhlíku, 1,3 až 1,6 % chrómu, 0,9 až 1,2 % manganu, 0,7 až 1,0 % křemíku, 0,08 ež 0,12 % vanadu a stopy až 0,035 % fosforu a stopy až 0,035 % síry.