RU2166558C2 - Сталь - Google Patents
Сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166558C2 RU2166558C2 RU99107149/02A RU99107149A RU2166558C2 RU 2166558 C2 RU2166558 C2 RU 2166558C2 RU 99107149/02 A RU99107149/02 A RU 99107149/02A RU 99107149 A RU99107149 A RU 99107149A RU 2166558 C2 RU2166558 C2 RU 2166558C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- neodymium
- lanthanum
- cerium
- magnesium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления литых изделий, подвергающихся интенсивному износу и ударам. Техническим результатом изобретения является повышение износостойкости стали при минимальном удорожании ее стоимости. Для повышения износостойкости сталь дополнительно содержит магний, а в числе редкоземельных элементов она содержит группу, включающую церий, лантан и неодим, при этом компоненты стали находятся в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,9-1,5; кремний 0,3-1,0; марганец 11,5-15,0; хром не более 1,0; никель не более 1,0; сера не более 0,05; фосфор не более 0,12; магний 0,03-0,05; редкоземельные металлы 0,03-0,045, в том числе группа, включающая церий, лантан и неодим в следующем соотношении, мас.%: церий 0,005-0,01, лантан 0,005-0,01, неодим 0,01-0,015, железо остальное. 3 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к марганцовистым сталям для изготовления литых деталей, работающих в условиях интенсивного износа и ударных нагрузок.
Для производства изделий, подвергающихся интенсивному износу и ударам, широко применяются стали с повышенным содержанием марганца.
Широко известна легированная сталь 110Г13Л (ГОСТ 977-88), содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо. Для ряда деталей, подвергающихся интенсивному износу, износостойкость ее недостаточна и может быть повышена.
Для повышения износостойкости, ударной вязкости сталь легируют не только марганцем, но и другими элементами, например титаном, молибденом, хромом, медью, ванадием, алюминием и др.
Однако снижение ударного износа, полученное на стали 110Г13Л, дополнительно легированной 0.1% титана + 0.5% молибдена + 1% хрома, приводит к удорожанию стали на 25-30%. Дальнейшее повышение износостойкости может быть получено за счет легирования ванадием до 1.5-2%, бором до 0.01-0.11%, но это еще в большей степени удорожает сталь (Парфенов Л.И., Сорокин Г.А., Матюс А. З. Влияние модификаторов на упрочнение стали 110Г13Л при наклепе. МиТОМ N 9, 1970, с. 70).
Таким образом, недостатком вышеуказанных износостойких сталей является их сравнительно высокая стоимость ввиду наличия дорогостоящих легирующих элементов.
Наиболее близкий аналог изобретения описан в авторском свидетельстве СССР N 350859, опубликованном 25.09.1972 г., C 22 C 38/58. Известная сталь содержит элементы в следующем соотношении в мас.%:
углерод - 0.9-1.5
кремний - 0.3-0.8
марганец - 10.0-15.0
хром - 0.2-2.5
никель - не более 1.0
сера - не более 0.03
фосфор - не более 0.1
ванадий - 0.15-0.65
титан - 0.02-0.15
РЗМ в виде церия - 0.02-0.15
железо - остальное.
углерод - 0.9-1.5
кремний - 0.3-0.8
марганец - 10.0-15.0
хром - 0.2-2.5
никель - не более 1.0
сера - не более 0.03
фосфор - не более 0.1
ванадий - 0.15-0.65
титан - 0.02-0.15
РЗМ в виде церия - 0.02-0.15
железо - остальное.
Изобретение решает задачу повышения износостойкости стали при минимальном удорожании ее стоимости.
Предложенная сталь отличается от известной тем, что она дополнительно содержит магний, а в числе редкоземельных металлов она содержит группу, включающую церий, лантан и неодим при следующем соотношении компонентов в мас.%:
церий - 0.005-0.01
лантан - 0.005-0.01
неодим - 0.01-0.15.
церий - 0.005-0.01
лантан - 0.005-0.01
неодим - 0.01-0.15.
Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и абразивной стойкости стали за счет измельчения зерна.
Сущность изобретения заключается в том, что заявлена сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, серу, фосфор, редкоземельные металлы (РЗМ) и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит магний, а в числе редкоземельных металлов она содержит группу, включающую церий, лантан и неодим, при этом компоненты стали находятся в следующем соотношении в мас.%:
углерод - 0.9-1.5
кремний - 0.3-1.0
марганец - 11.5-15.0
хром - не более 1.0
никель - не более 1.0
сера - не более 0.05
фосфор - не более 0.12
магний - 0.03-0.05
редкоземельные металлы - 0.03-0.045
в том числе группа, включающая церий, лантан и неодим в следующем соотношении в мас.%:
церий - 0.005-0.01
лантан - 0.005-0.01
неодим - 0.01-0.15
железо - остальное.
углерод - 0.9-1.5
кремний - 0.3-1.0
марганец - 11.5-15.0
хром - не более 1.0
никель - не более 1.0
сера - не более 0.05
фосфор - не более 0.12
магний - 0.03-0.05
редкоземельные металлы - 0.03-0.045
в том числе группа, включающая церий, лантан и неодим в следующем соотношении в мас.%:
церий - 0.005-0.01
лантан - 0.005-0.01
неодим - 0.01-0.15
железо - остальное.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Плавку стали проводили в дуговой печи ДС-5МТ с основной футеровкой. Температура металла в печи перед выпуском металла составляла 1580-1600oC. Из печи сталь выливали в предварительно подогретый до температуры 700-800oC разливочный ковш. Модифицирование производили на струю металла при заполнении разливочного ковша емкостью 400 кг. В качестве модификатора использовали лигатуру ФС30РЗМ30 ТУ 14-5-136-80. Обработку жидкой стали магнийсодержащим модификатором ФСМг7 ТУ 14-37-80 производили в форме путем засыпки в реакционную камеру. Температура заливки форм 1420-1450oC. Отливки извлекали из форм при температуре 600oC. Размеры опытных образцов-втулок Фнар = 50 мм, Фвн = 30 мм, длина 150 мм.
Химсостав стали определяли на оптическом эмиссионном спектрометре "Спектролаб-C". Опытные составы стали приведены в табл. 1.
Предлагаемая сталь содержит серу и фосфор в качестве примесей: S - не более 0.05%, P - не более 0.12%.
Известная сталь дополнительно содержит: V = 0.20%, Ti = 0.05%.
Макро- и микроструктуру образцов исследовали в литом и термообработанном состоянии, вид изломов оценивали визуально.
Термообрабатывали образцы-втулки по режиму: нагрев 1060+20oC, выдержка 2 часа, охлаждение в воде с температурой 25oC.
Твердость определяли методом Бринелля.
Испытания на ударный изгиб проводили на образцах тип I ГОСТ 9454.
Плотность измеряли методом гидростатического взвешивания.
Испытания на изнашивание проводили на машине трения 2070 СМТ-1 по системе "вал-втулка". Условия испытания: частота вращения вала (предлагаемая сталь) - 100 об/мин; контртело - втулка (ст. 38ХС в состоянии термоулучшения с твердостью HB 285); усилие прижатия - 1000 Н; число циклов - 4х100000. Оценивали износостойкость по потере в весе. Точность взвешивания 0.001 г.
Физико-механические характеристики приведены в табл. 2.
В табл. 3 приведены результаты измерения размера аустенитного зерна по ГОСТ 5639.
Из представленных данных следует, что одинарное модифицирование РЗМ (сплавы 1, 5) мало эффективно; повышенное до 0.1% содержание магния приводит к загрязнению металла неметаллическими включениями, увеличению междендритной рыхлоты и уменьшению плотности металла.
Предлагаемые сплавы 2 и 3 имеют наиболее высокие физико-механические свойства, их износостойкость повышается на 20-30% по сравнению со сплавом 1 (аналогом известного по химическому составу).
Повышение физико-механических свойств предлагаемой стали обусловлено измельчением зерна на 2-3 балла при двойном модифицировании стали РЗМ-содержащей и магнийсодержащей лигатурой.
Более высокие свойства предлагаемой стали предопределяют повышение срока службы, качества и надежности изготовленных из нее деталей и позволяют рекомендовать ее в машиностроении вместо известной стали.
Claims (1)
- Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, серу, фосфор, редкоземельные металлы (РЗМ) и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит магний, а в числе редкоземельных элементов она содержит группу, включающую церий, лантан и неодим, при этом компоненты стали находятся в следующем соотношении, мас.%:
Углерод - 0,9 - 1,5
Кремний - 0,3 - 1,0
Марганец - 11,5 - 15,0
Хром - Не более 1,0
Никель - Не более 1,0
Сера - Не более 0,05
Фосфор - Не более 0,12
Магний - 0,03 - 0,05
Редкоземельные металлы - 0,03 - 0,045,
в том числе группа, включающая церий, лантан и неодим в следующем соотношении, мас.%:
Церий - 0,005 - 0,01
Лантан - 0,005 - 0,01
Неодим - 0,01 - 0,015
Железо - Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99107149/02A RU2166558C2 (ru) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | Сталь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99107149/02A RU2166558C2 (ru) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | Сталь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99107149A RU99107149A (ru) | 2001-03-20 |
RU2166558C2 true RU2166558C2 (ru) | 2001-05-10 |
Family
ID=20218203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99107149/02A RU2166558C2 (ru) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | Сталь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2166558C2 (ru) |
-
1999
- 1999-04-05 RU RU99107149/02A patent/RU2166558C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0121220B2 (ru) | ||
RU2166558C2 (ru) | Сталь | |
RU2412780C1 (ru) | Способ получения отливок из износостойкого белого чугуна | |
SU1724716A1 (ru) | Чугун дл металлических форм | |
RU2137859C1 (ru) | Износостойкая сталь | |
RU2615409C2 (ru) | Высокопрочный антифрикционный чугун | |
RU2356989C1 (ru) | Белый чугун | |
RU2164261C1 (ru) | Сталь | |
RU2432412C2 (ru) | Чугун и способ его получения | |
SU1765238A1 (ru) | Износостойкий чугун | |
Mukhametzyanova et al. | Development of high-strength cast iron for back-up layer of bimetallic products | |
SU1560606A1 (ru) | Чугун дл гильз цилиндров двигателей | |
RU2449041C1 (ru) | Серый чугун для металлической литейной оснастки | |
RU2147045C1 (ru) | Половинчатый чугун | |
RU2401317C1 (ru) | Износостойкий чугун | |
SU1581770A1 (ru) | Высокопрочный чугун | |
SU1705389A1 (ru) | Лигатура | |
RU2146300C1 (ru) | Чугун | |
RU2203344C2 (ru) | Литейная сталь | |
SU1742348A1 (ru) | Высокопрочный чугун | |
SU1546511A1 (ru) | Чугун | |
SU551401A1 (ru) | Лгатура | |
RU2138576C1 (ru) | Чугун | |
SU1444388A1 (ru) | Чугун | |
SU1677082A1 (ru) | Лигатура дл стали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20051226 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060406 |