SU931793A1 - Сталь - Google Patents

Description

(5) СТАЛЬ

Изобретение относитс  к металлур гии, в частности к износостойким стал м, предназначенным дл  деталей работающих в услови х многократного контактно-ударного, ударно-абразивного , гидроабразивного и других вид воздействи , характеризующихс  одно временным приложением на поверхност деталей высоких динамических нагрузок , трени , абразива. . Наиболее близкой к предлагаемой технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  сталь, содержаща  tn, вес.: Углерод Марганец 0,2-0,7 Ванадий 0,1-1. Кремний Остальное Железо Недостаток известной стали - низ кие износостойкость и технологичнос Цель изобретени  - повышение износостойкости и технологичности стали. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод, марганец, хром, кремний, ванадий и железо, дополнительно содержит титан, никель, азот, кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: 0,65-0,85 Углерод 7-10 Марганец 2,5-5 0,4-1,0 Кремний 0,08-0,3 Ванадий 0,05-0,15 Никель 0,05-0,5 0,005-0,03 0,01-0,03 Кальций Железо Остальное Предлагаема  сталь отличаетс  более высокой износостойкостью в услови х ударно-абразивного изнашивани , высокой технологичностью - меньшей склонностью к трещинообразованию/ при литье и термообработке , более высокой термической стабильностью аустенита, что позвол ет использовать сталь в услови х износа при повышенных (до ) температурах. В табл. 1-А приведены химический состав исследованных сталей, механические свойства, стойкость в услови х ударно-абразивного износа и результаты испытаний на длительную стой кость. Повышение технологичности в данном случае было достигнуто,за счет леги1ровани  стали никелем в количестве 0,05-0,5. При увеличении содержа ни  никел  свыше 0,5% аустенит становитс  слишком стабильным по отношению к мартенситному превышению при деформации , что снижает уровень износостойкости . Совместное легирование стали азотом , никелем, ванадием и титаном в оптимальных количествах повышает твер дость и износостойкость стали за счет выделени  дисперсных карбонитридов ванади , титана и упрочнени  ванадием и титаном твердого раствора. Наличие карбонитридов ванади  и титана способствует измельчению зерна аустенита при нагреве под закалку. Повышенна  температура заливки известнойй стали вызывает формирование грубой первичной структуры, а высока  температура закалки ведет к росту зерна аустената Комплексное легирование стали ванадие никелем, азотом и титаном приводит к измельчению первичной структуры и уменьшению зерна аустената. Увеличени содержани  ванади  в стали свыше 0,3 титана свыше 0,15%, а никел  и азота свыше 0,5 и 0,03% соответственно нецелесообразно вследствие возможности снижени  значений ударной Введение (0,01-0,03%) кальци  способствует измельчению и глобул ризации неметаллических включений, очищению границ зерен от примесей, цветных металлов , что снижает склонность стали к образованию гор чих трещин и несколько повышает ударную в зкость при низких температурах. Уровень механических свойств, определ емых при раст жении, не  вл етс  дл  данных сталей определ ющей характеристикой , так как он не определ ет способность сталей противосто 93 34  ть ударно-абразивному изнашиванию; Износостойкость определ етс  способностью сталей к наклепу, к упрочнению, в процессе изнашивани . Данные по упрочнению образцов из различных плавок при ударно-абразивном износе, а также из износостойкости приведены в табл. 3. Изучение термической .стабильности аустенита предлагаемой стали показывает ,что в интервале температур 300800°С в пределах времени выдержки (до 20 ч) происходит очень незначительный распад аустенита, тогда как в известной стали уже в первые часы распад структуры достигает 50 от площади излучаемого шлифа, т.е. можно сделать вывод о том, что аустенит предлагаемой стали сохран ет стабильность при нагреве, что определ ет возможность использовани  стали дл  дробильноразмольного оборудовани , работающего при повышенных температурах. Футеровки мельницы из предлагаемой стали отработали на день последнего осмотра 18 мес цев, наработав ч и более чем в 1,5 раза превысили износостойкость футеровок из известной стали. Износ, коробление и расклепывание футеровок мельницы 3600/5000 из предлагаемой стали незначительны . В отливках из предлагаемой стали не наблюдаетс  хрупкого разрушени , достаточен запас как прочности, так и пластичности. Исследование футеровок мельницы после производственных испытаний показало , что в рабочих сло х отливок из предлагаемой нестабильной аустенитной стали образуетс  в процессе эксплуатации мартенсит деформации на глубину 3-5 мм, что ведет к повышению твердости на поверхности до 60 HRC, при сохранении в зкой аустенитной структуры в основном сечении отливок. Прочный и твердый поверхностный слой прип тствует расклепыванию бронеплит, обеспечива  высокую износостойкость при абразивном изнашивании , в результате чего долговечность бронеплит из предлагаемой стали более чем в 1,5 раза превосходит долговечность бронеплит из известной.

Относительна  износоСталь стойкость, отн, ед.

1,00

Известна 

1,50

Предлагаема  1,30 1,60

Таблица 3

Упрочнение, отн. ед.

У50У1§ЙИ9.. HV исходна 

1,7

2,0

1,8.

Claims (1)

1. 2,3 Формула изобретени  Сталь, содержаща  углерод, марганец , хром, кремний, ванадий и железо отличающа с  тем, что, с целью повышени  износостойкости и технологичности, она дополнительно содержит никель, азот, титан, кальци при следующем соотношении компонентов , весД: Углерод 0,65-0,85 Марганец 7-10 O.l-I.O Кремний 0,08-0,03 Ванадий 0,05-0,15 Никель 0,05-0,50 0,005-0,03 Кальций 0,01-0,03 Железо Остальное Источники информации, н тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР , кл. С 22 С 38/38, 1973.