SU1622420A1 - Сталь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к стали, и может быть использовано при изготовлении литых деталей, работающих в услови х абразивного изнашивани  при контактно-динамических нагрузках. Цель изобретени  - повышение износостойкости при ударно-абразивном изнашивании , способности к деформационному упрочнению, трещиностойкости при сохранении уровн  хладостойкости ста- ли. Сталь дополнительно содержит кальций , никель и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,92-1,25} марганец 6,0-8,2;кремний 0,3-0,9; медь 0,1-0,3} хром 0,5- 2,0; молибден 0,05-0,1; кальций У0,002-0,008, никель 0,05-0,7, алюминий 0,05-0,3; железо при условии выполнени  соотношени : (% марганца - - 9)2 + (10«% углерода - 10,5)2 Ј9. 2 табл., 1 ил. S (Л

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности к стали, и может быть использовано при изготовлении износостойких литых деталей, работающих в услови х абразивного изнашивани  при контактно-динамических нагрузках, например сменных деталей дробильно-размольного оборудовани .

Цель изобретени  - повышение износостойкости при ударно-абразивном изнашивании , способности к деформационному упрочнению, трещиностойкости при сохранении уровн  хладостойкоети стали .

Исследование абразивной стойкости и деформационного упрочнени  сталей на основе углеродистого железо-марганцевого аустенита с 0,5-4,0 мас,% хрома в широком диапазоне составов

(от 3 до 13 мас.% марганца и 0,33- 1,4 мас.% углерода) позвол ет построить номограммы равной относительной износостойкости и деформационного упрочнени  сталей в этой области составов. За эталон, износостойкость которого прин та за 1, вз та сталь 110Г13Л. На чертеже нанесены такие номограммы, ограничивающие область составов с абразивной стойкостью выше 1,4 (крива  1) и упрочнением при сжатии на 30% выше 450 НВ. Поскольку услови  эксплуатации сменных деталей дробильно-размольного оборудовани  требуют запаса ударной в зкости при 20°С не менее 1 МДж/м2, в этих же координатах (10к%С - % Мп) нанесена номограмма ударной в зкости, равной 1 МДж/м2. Предлагаемой областью сое05 N5 Ю 4ъ N5

тавов  вл етс  обща , ограниченна  трем  этими номограммами, область составов. Геометрически со стороны меньших содержаний марганца граница этой области хорошо аппроксимируетс  частью окружности радиусом, равным 3 (в данной системе координат), координаты центра которой соответствуют содержанию марганца 9 мас.% и углерода 1,05 мас.%. Верхний предел легировани  по марганцу в пределах концентрации углерода 0,92-1,25 мас.% можно с минимальными отклонени ми от кривых 1 и 2 прин ть за константу, равную 8,2 мас.%. Верхний предел легировани  по углероду, равный 1,25 мас.%, св зан с услови ми получени  аустенитной без карбидов структуры после стандартной дл  сталей рассматриваемого типа термообработки - закалки с 1050- 1100°С в воду. Составы сталей приведены в табл. 1.

Стали выплавл ют в открытой индукционной 50-килограммовой печи и разливают в слитки массой 10 кг. Из слитка вырезают заготовки образцов дл  испытани  на ударную в зкость, абразивную стойкость и сжатие (30%). Относительна  износостойкость оцениваетс  по потер н массы образцов за врем  испытани  по сравнению с базовой сталью. Структура образцов всех сталей после закалки от 1100 С в воду чисто аустенитна . Размер зерна аус- тенита сталей составов 1-8 2 балла, стали состава 9 1 балл. Твердость сталей в закаленном состо нии составл ет 20-25 HRC. Трещиноустойчивость оцениваетс  по количеству отливок с трещинами. Общее количество отливок каждого состава 100 шт.

5

Q

Результаты испытаний на абразивную износостойкость, деформационное упрочнение , ударную в зкость и трещино- устойчивость приведены в табл. 2,

Результаты испытаний показывают, что предлагаема  сталь имеет значение ударной в зкости при 20ЛС достаточное дл  того, чтобы детали могли работать в услови х эксплуатации и при этом превосходит известную сталь по износостойкости в 1,4-1,6 раза.

Claims (1)

1. Предлагаема  сталь,  вл  сь эко- номнолегированной по марганцу, обладает высокими эксплуатационными и технологическими свойствами. Формула изобретени 

   Сталь, содержаща  углерод, марганец , кремний, хром, медь, молибден,

   железо,

   отличающа с 

   тем, что, с целью повышени  износостойкости при ударно-абразивном изнашивании , способности к деформационному упрочнению, трещиностойкости сохранении уровн  хладостойкоети, она дополнительно содержит кальций, никель и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас,%:

   0

   5

   Углерод

   Марганец

   Кремний

   Медь

   Хром

   Молибден

   Кальций

   Никель

   Алюминий

   Железо

   0,92-1,25

   6,0-8,2

   0,3-0,9

   0,1-0,3

   0,5-2,0

   0,05-0,1

   0,002-0,008

   0,05-0,7

   0,05-0,3

   Остальное

   40

   при условии выполнени  соотношени : (% марганца - 9)2 + (10 х% углерода - 10,5)2 Ј 9„

   Таблица 1

   Остальное

   .10

   Квадрат эф- фектионого рапиуса области составов

   0,64 6,36 9,00 5.69

   2,0

   М 1,0

   м

   1,5

   Таблица

   450 500 550 460 390

   99

   99

   100

   100

   91

   %Нп