SU1062302A1 - Лита сталь - Google Patents

Abstract

1, ЛИТАЯ СТАЛЬ, содержаща  углерод, хром, марганец, кремний , ванадий, бор, церий, железо, отличающа с  тем, что. с целью повышейи  ударной в зкости и износостойкости, она дополнительно содерхшт никель и алюминий при следующем соотношении компонентов, мае,%: 0,5-1,8 Углерод 5-15 Хром 3,0-4,0 Марганец Кремний 0,5-0,7 0,5-1,0 Ванадий 0,05-0,25 Бор 0,05-0,20 Церий Никель 0,5-3,5 Алюминий 0,1-0,2 Железо Остальное 2. Сталь по п,1, о т л и. ч а юi щ а   р   тем, что отношение хрома к углероду равно 9.10 (Л

Description

р

№

ND

о

К Изобретение относитс  к черно металлургии, в частности к износ стойким стал м, и может быть исп зовано дл  изготовлени  деталей нашиваемых узлов транспортного доразмольного и бурового оборудо вани , работающих в услови х интенсивного ударно-абразивного из носа. Известна сталь ij , примен ема в машиностроении в качестве изно состойкой, содержаща  компоненты мае.%: углерод 1,0-1,5 Хром . 1,.5-2,5 Марганец 5,0-7,0 Кремний 0,4-0,8 Ванадий . 0,6-0,9 Молибден 0,5-1,0 Железо Остальное Однако эта сталь обладает низ износостойкостью и ударной в зко тью, что не позвол ет использова ее в ус/юви х ударно-абразивного износа со значительными нагрузка Наиболее близкой к предлагаем по технической суицюсти и достиг мому эффекту  вл етс  лита  стал содержаща  компоненты, мас.%: Углерод 0,15-0,23 Хромб , 7-7 f 5 Марганец1,5-2,5 Кремний0,5-1,0 Ванадий0,2-0,4 Бор0,01-0,03 Церий0,05-0,20 , Гюлибден 5,5-7,0 Вольфрам 0,5-1,5 Кобальт4,5-5,5 АЗОТ0,03-0,07 ЖелезоОстальное Недостатками известной стали  вл ютс  низкие значени  износос кости и ударной в зкости в услов  х абразивного изнашивани . Целью изобретени   вл етс  по шение изьюсостойкости и ударной в зкости стали,. Эта цель достигаетс  тем, что та  сталь, содержаща  углерод, х марганец, кремний, ванадий, бор, церий, железо, дополнительно сод никель и алюминий при следующем отношении компонентов, мас,%: Углерод0,5-1,8 , Хром5-15 Марганец3,0-4,0 Кремний0,5-0,7 Ванадий . - 0,5-1,0 Бор0,05-0,25 Церий0,05-0,20 Никель ,0,5-3,5 Алюминий0,1-0,2 о Железо Остальное При этом должно соблюдатьс  с отношение хрома к углероду равно 9:10. Отклонение от указанного соотношени  снижает микротвердость карбидной фазы, что приводи к -снижению износостойкости стали. Содержание углерода в интервале 0,5-1,8% обусловлено образованием оптимального количества j{apбиднoй фазы в структуре стали, что способствует повышению относительной износостойкости. Содержание углерода ниже 0,5% недостаточно дл  образовани  первичных карбидов, а при содержании более 1,8% количества карбидной фазы превышает допустимое , что приводит к резкому ухудшению механических свойств. Легирование стали хромом обуславливает получение определенного типа карбида на основе хрома - . При содержании хрома менее 5% карбид еще не образуетс , а легирование сталихромом более 15% приводит к перестройке структуры карбида от к , что снижает ударную в зкость и износостойкость стали. Отклонение соотношени  хрома к углероду равное 9:10 снижает микротвердость карбидной фазы, что приводит к снижению износостойкости стали. Элементы ванади  и бора ввод т дл  легировани  карбидной фазы. При содержании ванади  ибора ниже, чем соответственно 0,5 и 0,05% их вли ние еще не О1иущаетс . Превышение содержани  этих элементов выше соответственно 1,0 и 0,25% приводит к образованию ca focтo тeльныx карбоборидов ванади , что снижает прочностные характеристики стали. Элементы кремни  и алюмини  ввод тс  в сталь в качестве раскислителей дл  обеспечени  полного усвоени ,.хрома и ванади . Гижний предел содержани  кремни  0,5% и алюмини  0,1% обусловлен их минимальным количеством, при котором их вли ние начинает ощущатьс . Содержание кремни  и алюмини  BHije соответственно 0,7 и 0,2% приводит к образованию ферритной фазы в структуре стали за счет ферритообразующих свойств кремни  и повышению пленообразовани  за счет а.гаомини . И то, и другое ухудшает механические свойства стали, снижает ударную в зкость. Марганец и никель ввод т в сталь в качестве аустенитообразующих элементов. При содержании марганца и никел  ниже Соответственно 3 и 0,5% не достигаетс  требуемой стабильности аустенита. При &том большое количество мартенситной составл ющей в структуре стали увеличит твердость, но снизит ударную в зкость стали. Сталь выплавл ют в индукционной плавильной печи ЛПЗ-67. Термообработку стали провод т по следующему

режиму: 2-х ступенчатый отжиг при в течение 2-х часов и при 650 С в течение 3 ч, нормализаци  от 950-1000°С, отпуск при 500°С в течение 2-х часов.

Структура стали после полной термической обработки представл ет собой металлическую аустенитомартенситную основу и комплексных карбидов хрома типа 1-1 .

Химический состав сталей и их механические свойства после термической . обработки приведены в таблице.

Известна  0,2 7,1 2,0

0,48 4,72,59 0,4.6

0,5 53,0 0,5

1,1 103,5 2,1

1,8 154,0 3,5

1,92 15,84,33,8

Извест-0,6 5,1 0,1 0,05 Остальна 1ное1 ,0

0,030 ,050 ,1

0,20 ,210 ,02 6,0

0,7 0,3

0,390,42 0,080,04

0,50,5 0,10,05

0,61О,71 0,160,11

0,71,0 0,20,25

0,81,1 0,220,30

Продолжение таблийл

520

0,6

510

0,6 520 1,2 530 1,6 540 1,2 540

0,2

5 10623026

Предлагаема  лита  сталь обеспечи Экономический эффект достигаетвает повьшение ударной в зкости и отно-с  за счет ирключени  из состава досительной износостойкости на 20-40%рогих и дефицитных молибдена, вольфпо сравнению с известкой вталью прирама, коба ьта, увеличени  в 2 раза

сохранении твердости на прежнем уров-срока службы деталей узлов,

не.5 работающих в услови х абразивОжидаемый экономический эффектного и ударно-абразивного изсоставит 450 тыс. руб. в год.носа.

Claims (2)

1. ЛИТАЯ СТАЛЬ, содержа- щая углерод, хром, марганец, кремний, ванадий, бор, церий, железо, о т лич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышейия ударной вязкости и износостойкости, она дополнительно содержит никель и алюминий при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Углерод 0,5-1,8

Хром 5-15

Марганец 3,0-4,0

Кремний 0,5-0,7

Ванадий 0,5-1,0

Бор 0,05-0,25

Церий 0,05-0,20

Никель 0,5-3,5

Алюминий 0,1-0,2

Железо Остальное

2. Сталь по п.1, о т л и. ч а юа я с я тем, что отношение хрома углероду равно 9.* 10»

10()2302