RU2061783C1 - Сталь - Google Patents
Сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061783C1 RU2061783C1 RU93015324A RU93015324A RU2061783C1 RU 2061783 C1 RU2061783 C1 RU 2061783C1 RU 93015324 A RU93015324 A RU 93015324A RU 93015324 A RU93015324 A RU 93015324A RU 2061783 C1 RU2061783 C1 RU 2061783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- friction
- manganese
- under conditions
- titanium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения (подшипники скольжения, втулки, направляющие и др.). С целью снижения коэффициента трения при сохранении уровня износостойкости в условиях трения скольжения, сталь имеет следующий состав компонентов, мас. %: углерод 0,02-0,18; марганец 16-20,5; кремний 0,2-0,5; хром 5-13; никель 0,2-1; медь 0,2-0,5; титан 0,05-0,15; железо - остальное. 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения (подшипники скольжения, втулки, направляющие и др.)
Целью изобретения является снижение коэффициента трения стали при сохранении повышенного уровня износостойкости в условиях трения скольжения.
Целью изобретения является снижение коэффициента трения стали при сохранении повышенного уровня износостойкости в условиях трения скольжения.
Известны аналоги заявляемой стали:
1. СССР, авт.свидетельство N 165482 (МКИ С22С 39/26).
1. СССР, авт.свидетельство N 165482 (МКИ С22С 39/26).
Опубликовано. Бюллетень, N 19, 1964. Конструкционная легированная безникелевая сталь, содержащая (мас.): углерод 0,32-0,45; марганец 13,5-16,5; хром 12,5-14,5; кремний до 0,8; титан до 1,0; железо остальное.
2. СССР, авт.свидетельство N 732404 (МКИ С22С 38/38).
Опубликовано. Бюллетень N 17, 1980. Сталь, содержащая (мас.): углерод 0,2-0,4; хром 8-12; марганец 14-16; молибден 1,4-1,6; кремний 1,2-1,4; медь 1,4-1,6; алюминий 0,5-1,0; железо остальное.
В качестве прототипа определена сталь, наиболее близкая по составу к заявляемой, содержащая (мас.): углерод 0,28-0,32; кремний до 0,5; марганец 9,0-10,0; хром 9,0-10,0; железо остальное.
Авторское свидетельство N 153291. Опубликовано Бюллетень N 5, 1963, МКИ: С 22С 39/26 Авторы: И.Н.Богачев, Р.И.Минц. "Аустенитная сталь".
Основным недостатком приведенных выше сталей аналогов и прототипа - является относительно высокий коэффициент трения. В условиях эксплуатации стальных изделий это приводит к снижению экономичности (к.п.д.) и долговечности машин и механизмов.
Цель изобретения снижение коэффициента трения при сохранении уровня износостойкости.
Поставленная цель достигается тем, что известная сталь дополнительно содержит никель, медь и титан при следующем соотношении компонентов: С 0,02-0,18; Mn 16,00-20,50; Si 0,20-0,50; Cr 5,00-13,00; Ni 0,20-1,00; Cu 0,20-0,50; Ti 0,05-0,15 и Fe остальное.
Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемая сталь отличается дополнительным содержанием Ni, Cu, Ti при определенном соотношении компонентов. Это подтверждает соответствие критерию изобретения "новизна".
С целью доказательства соответствия предполагаемого изобретения критерию "изобретательский уровень" проанализируем известность отличительных признаков объекта в других известных технических решениях данной области техники. В настоящее время в научно-технической и патентной литературе не обнаружено сведений относительно влияния ε-фазы в хромомарганцевых сталях на трибологические свойства (коэфф. трения, износостойкость). Как было показано в результате исследований авторов, именно наличие в структуре высокомарганцевистых сталей e (ГПУ) мартенсита приводит к резкому снижению их коэффициента трения при сохранении относительно высокого уровня износостойкости. Суть изобретения заключается в том, что предлагаемый состав стали оптимизируется таким образом, чтобы активизировать протекание в поверхностном слое хромо-марганцевой стали при трении мартенситного g _→ ε превращения.
Активизация g _→ ε превращения, приводящего к снижению коэффициента трения стали, достигается за счет увеличения содержания марганца, снижения концентрации углерода, а также в результате дополнительного легирования стали никелем, медью и титаном. Все вышеизложенное обеспечивает соответствие заявляемого объекта критерию "изобретательский уровень".
Пример осуществления
Слитки массой 10 кг выплавляли на воздухе, содержание серы и фосфора во всех сплавах не превышает 0,03% (масс.). Химический состав сплавов приведен в таблице 1. Сплав N 1 соответствует прототипу, сплавы N 3, 4, 5 соответствуют заявляемой стали, сплавы N 2, 6 соответствуют сталям, химический состав которых выходит за пределы легирования заявляемой стали. Слитки сталей отжигали при 1150oС (2 часа) и ковали в прутки сечением 10х10 мм. Прутки закаливали от 1100oС в воде. Из прутков изготавливали образцы размером 7х7х20 мм для испытаний на трение и изнашивание. После указанной термообработки сплавы N 3, 4, 5, соответствующие заявляемой стали, имели аустенитную или 2-фазную структуру, состоящую из аустенита и e-фазы.
Слитки массой 10 кг выплавляли на воздухе, содержание серы и фосфора во всех сплавах не превышает 0,03% (масс.). Химический состав сплавов приведен в таблице 1. Сплав N 1 соответствует прототипу, сплавы N 3, 4, 5 соответствуют заявляемой стали, сплавы N 2, 6 соответствуют сталям, химический состав которых выходит за пределы легирования заявляемой стали. Слитки сталей отжигали при 1150oС (2 часа) и ковали в прутки сечением 10х10 мм. Прутки закаливали от 1100oС в воде. Из прутков изготавливали образцы размером 7х7х20 мм для испытаний на трение и изнашивание. После указанной термообработки сплавы N 3, 4, 5, соответствующие заявляемой стали, имели аустенитную или 2-фазную структуру, состоящую из аустенита и e-фазы.
Испытание сплавов на трение и изнашивание осуществляли в условиях сухого трения скольжения в паре со сталью 45, термообработанной на твердость 52-54 НКС3. Трение осуществляли на воздухе по схеме палец-пластина при возвратно-поступательном движении образца (пальца). Скорость скольжения составляла 0,07 м/с, нагрузка 294 Н, путь трения 144 м. Интенсивность изнашивания образцов рассчитывали по формуле , где Ih интенсивность изнашивания; Q потеря массы образца, г; ρ плотность материала образца, г/см3; L путь трения, см; S геометрическая площадь контакта, см2.
Коэффициент трения рассчитывали по формуле: , где К коэффициент трения, F сила трения, Н; Р нормальная нагрузка, Н.
Результаты испытаний приведены в таблице 2.
Из данной таблицы видно, что заявляемая сталь (сплавы N 3, 4, 5) имеет значительно (в 1,5 раза) меньший коэффициент трения, чем прототип (сплав N 1) и сплавы N 2, 6. При этом интенсивность изнашивания заявляемой стали не выше, чем у прототипа (сплав N 1), и заметно ниже, чем у сплавов N 2, 6. ТТТ1
Claims (1)
- Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит никель, медь, титан при следующем соотношении компонентов: мас.Углерод 0,02-0,18
Марганец 16,00-20,50
Кремний 0,20-0,50
Хром 5,00-13,00
Никель 0,20-1,00
Медь 0,20-0,50
Титан 0,05 0,15
Железо Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93015324A RU2061783C1 (ru) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Сталь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93015324A RU2061783C1 (ru) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Сталь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93015324A RU93015324A (ru) | 1996-05-10 |
RU2061783C1 true RU2061783C1 (ru) | 1996-06-10 |
Family
ID=20139145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93015324A RU2061783C1 (ru) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | Сталь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2061783C1 (ru) |
-
1993
- 1993-03-23 RU RU93015324A patent/RU2061783C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5087683B2 (ja) | 低コスト、超高強度、高耐性の鋼材 | |
CN107699815B (zh) | 高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法 | |
Niikura et al. | Thermal processing of ferritic 5Mn steel for toughness at cryogenic temperatures | |
Kobayashi et al. | Development of high toughness in austempered type ductile cast iron and evaluation of its properties | |
US3926622A (en) | Pitting resisting alloy steels | |
RU2336364C1 (ru) | Аустенитная сталь | |
Demo | Structure, Constitution, and General Characteristics of Wrought Ferritic Stainless Steels: Sponsored by Committee A-1 on Steel, Stainless Steel, and Related Alloys | |
Yang et al. | A comparison of microstructural effects on two-body and three-body abrasive wear | |
RU2061783C1 (ru) | Сталь | |
JPS5848024B2 (ja) | 耐食性のすぐれた油井管用鋼 | |
Firrao et al. | The influence of notch root radius and austenitizing temperature on fracture appearance of as-quenched Charpy-V type AISI4340 steel specimens | |
Ahmadabadi et al. | Effects of successive-stage austempering on the structure and impact strength of high-Mn ductile iron | |
CA1043591A (en) | Precipitation hardenable stainless steel | |
RU2207397C2 (ru) | Аустенитная сталь | |
Kwon et al. | Effects of Co and Ni on secondary hardening and fracture behavior of martensitic steels bearing W and Cr | |
Andersson et al. | Hybrid steel and its potential for bearing applications | |
CN101525725A (zh) | 铲齿材料 | |
Smith et al. | Design of a superplastic alloy steel | |
JP3385603B2 (ja) | 析出硬化型ステンレス鋼 | |
JP3642030B2 (ja) | 高強度マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法 | |
JP2001011581A (ja) | アウトガス特性に優れた快削ステンレス鋼 | |
Kurc-Lisiecka et al. | The influence of chemical composition on structure and mechanical properties of austenitic Cr-Ni steels | |
JPS58199850A (ja) | 酸性油井用マルテンサイト系ステンレス鋼 | |
US3645721A (en) | Heat-treatable, high-strength, high-toughness, low-carbon, ni-mo alloy steel | |
Vatavuk et al. | Steel failures due to tempering and isothermal heat treatment |