SU1749299A1 - Сталь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к черной металлургии , в частности, к сплавам на основе железа, используемым дл  деталей, подвергающихс  изнашиванию при трении скопь- жени  в сероводородных средах. Сталь содержит, %: углерод 0.7-1,3, хром 13-19; медь 8-15: титан 0.2-1,0: железо - остальное . Износостойкость предлагаемой стали в литом состо нии при трении скольжени  в водной среде, содержащей до 400 мг/л сероводорода , в 2,7 раза выше, чем у известной стали. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к чертой металлургии , в частности к сплавам на основе железа, используемым дл  работы в услови х граничного трени  в качестве деталей подшипников скольжени , эксплуатируемых в сероводородсодержащих водных средах .

Цель изобретени  - увеличение износостойкости при трении скольжени  в водной среде, содержащей сероводород.

Содержание 13-19% хрома в стали отвечает закону п/8 Мол  Таммана, что обеспечивает повышенную коррозионную стойкость стали в водной среде.

Введение меди в количестве 8-15%, т.е. свыше предела растворимости ее в а и у-фа- эах. необходимо дл  получени  структуры литого композита, т е стальной металлической матрицы, и выделений двух резко отличающихс  по свойствам структурных составл ющих: твердых высокохромистых карбидов и м гкой высокомедистой фазы. Наличие последней в структуре обеспечивает повышение износостойкости при трении скольжени  за счет частичного оплавлени  частичек меди в процессе контактировани  поверхностей сопр женных пар. благодар  чему поверхностный слой трени  обладает минимальным сопротивлением сдвигу и, следовательно, повышенным сопротивлением разрушению.

Наличие меди обеспечивает в сероводо- родсодержащей среде образование на поверхности стали пленки сульфида железа, обогащенного атомами меди (МеСи$2). котора  обладает более высокой пластичностью и прочностью сцеплени  с основным металлом по сравнению с сульфидом железа (Ме$2). Наличие такой пленки преп тствует проникновению водорода в глубинные слои металла, что способствует уменьшению водородного охрупчивани  и сульфидного растрескивани .

Введение меди менее 8% не обеспечивает получени  в структуре стали выделений частичек меди, а легирование стали свыше

ел С

2

чО

к о ю

15% меди приводит к осевой ликвации, когда медь выдел етс  в центральной части сечени  отливки, что приводит к ухудшению физико-механических свойств стали.

Введение титана в количестве 0.2-1.0%  вл етс  необходимой технологической добавкой , способствующей равномерному распределению меди.

Легирование титаном менее 0,2% не приводит к эффекту равномерного распределени  меди, а введение титана более 1,0% приводит к коагул ции карбидов и кар- бонитридов и. соответственно, к неравномерному распределению частичек меди, что отрицательно сказываетс  на износостойкости стали. В качестве примеси в стали пристуствуют: марганец - до 0,6%. кремний - до 0.6%. сера - до 0.02%. фосфор - до 0.02%.

Сталь выплавл ли в индукционной печи типе ИСТ-0.06. В качестве шихтовых материалов использовали однородный стальной лом с известным химическим составом и тестированные ферросплавы, Заливку про- изводили в сухие песчаные формы

Все опытные стали и прототип по;и ср- гались испытанию на износостойкость при трении скольжени  в водной среде, содержащей до 400 мг/  сероводорода. . Врем  испытани  составило 2 ч. Скорость скольжени  7 м/с, удельное давление 1 МПа. Химический состав сталей и результаты испытаний приведены в таблице

Claims (1)

1. Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаема  сталь обладает в 2.7 раза большей износостойкостью при трении скольжени  в среде, содержащей сероводород , по сравнению с прототипом. Формула изобретени  Сталь, содержаща  углерод, хром, железо , отличающа с  тем, что, с целью увеличени  износостойкости при трении скольжени  в среде, содержащей сероводород , она дополнительно содержит медь и титан при следующем соотношении компонентов , %:

   Углерод0,7-1,3

   Хром13-19

   Медь8-15

   Титан0,2-1,0

   ЖелезоОстальное