Аустенитная сталь

Аустенитная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 150 с81 (21) 3318412/22-02 с присоединением заявки ¹ ($g) М Кп 3

С 22 С 38/38

Государственный комитет

СССР

llo делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1503.83. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликован .я описания 150383 (53) УДК 669.14.018. . 255-194 (088.8) «т r « " . «. t. « t

Ю центра AH СССР . (71 ) За яв ит ель (54 ) АУСТЕНИТНАЯ СТАЛЬ. Изобретение относится к металлургии, в частности к аустенитным сталям и может быть использовано в металлургической горнодобывающей и 5 других отраслях промышленности для из готовления быстроизнашивающихся деталей агломерационных машин, дробильно-размольного-оборудования и других деталей, работающих в услови- 0 ях контактно-ударного нагружения, трения и изнашивания при температурах до 400-450о С.

Широко применяется в настоящее время для данного типа литых деталей сталь "110Г13Л" $1).

Однако известная сталь часто не . удовлетворяет современным требованиям ввиду недостаточно высокой иэносостойкостия данной стали IlpH темпе- .20 ратурах нагрева поверхности деталей выше ЗООоt».

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к предлагаемой стали является аустенитная сталь 2 ), содержащая, вес.В:

Углерод О, 28-0,32

Марганец 9,0 -10,0 . Хром 9,0 -10,0

Кремний До 0,5

Железо Остальное

Основными недостатками стали являются относительно невысокая пластичность и ударная вязкость. В условиях эксплуатации это час о способствует хрупкому разрушению литых деталей.

Цель изобретения — повышение пластичности, ударной вязкости, износостойкости в условиях нагрева. поверхности деталей до 400-500оС, а также при трении с повышенными скоростями скольжения.

Для достижения указанной цели описываемая аустенитная сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, железо дополнительно содержит молибден и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,35-0,50

Марганец 7,1 -8,0

Хром 10,5-12 01

Кремний 0,35-0,50

Ванадий .. 0,12-0,29

Молибден О, 25-0, 38

Железо Остальное

Введенне в сталь дополнительно по сравнению с прототипом молибдена способствует повышению пластичности и ударной вязкости литой стали. Кро ме того, легирование стали молибде1004482

Таблица 1

Сталь, М

Химический состав, вес.Ъ

) Ио

С Hn Cr SI V

9,9

0,30

0,28 10,0

0,25

0 12

10,50 0,35

0,35

7,10

0,32

0,21

11,18 О, 22

0,46 7,46

0,50 8,0.

0,38

0,29

0 50

12,01

%Химический состав стали соответствует химическому составу известной стали. ном препятствует выделению карбидов по границам зерен при замедленном охлаждении деталей с высоких температур, что важно для повышения качества термообработки массивных деталей . 5

Введение дополнительно ванадия способствует повышению износостойкости и теплостойкости стали.

В табл. 1 представлен химический состав сталей.

Слитки весом 10-12 кг выплавляют в индукционной электропечи на воздухе. Содержание примесей — серы и фосфора во всех плавках не превышает

0,05%. 15

Слитки подвергают термообработке по следующему режиму: нагрев до

1100 С, выдержка 6 ч, охлаждение с печьк до комнатной температуры.

Из слитков вырезают заготовки 20 для образцов 12 12 ° 60 мм и 203с70 х х 7 мм. Заготовки закаливают с 11501170 С в воду, после чего из них изготавливаются образцы для механических испытаний и испытаний на износостойкость. Структура всех сталей после указанной термообработки аустенитная. Размер зерна аустенита соответствует 2-4 баллам. Твердость сталей составляет НВ = 250-270 кгс/мм . 30 г

В табл. 2 представлены результаты механических испытаний и испытаний на абразивную износостойкость аустенитных сталей. г

В табл . 3 приведено влияние скорости скольжения на интенсивнссть иэ нашивания аустенитных сталей.

В табл. 4 приведено влияние температуры испытания на износ аустенитных сталей.

Износостойкость предлагаемой стали при трении с повышенным и скоростями скольжения 3,0 и 4,5 м с, когда имеет место интенсивный фрикционный нагрев поверхности образцов, а также при внешнем нагреве образцов до

300 и.400 .С в несколько раз. (5-8) превосходит износостойкость стали 110Г13Л и в 2-4 раза - износостойкость прототипа.

Повышенная износостойкость предлагаемой стали связана с образованием в них при трейии Q-мартенсита деформации, обладающего значительной прочностью и теплостойкостью (устойчивостью против отпуска ). Легирование аустенита молибденом и ванадием обеспечивает ему большую (по сравнению с прототипом) теплостойкость, что обуславливает дополнительное увеличение сопротивления из нашиванию предлагаемых составов сталей в условиях нагрева поверхности трения до

300-400 С.

1004482

Таблица 2

Чеханич;ские свойства

Сталь, М

Д, ъ ц), ъ

1,70

10,5

35,0 72,0 15

38,0 80,5 16,0

1,85

12,0

18,5

1,82

19,0 15,4

20, О.

84,0

36,5

1,92

20,0 16«0

38,5 85,0 21,0

Таблица3

Сталь, 9

Интенсивность изна аивания сталей, мг/км, прн скор «стях скольжения, м/с

0,35

1,5

4,5

45,2

68,5

80,0

13,5

22,0

7,8

15,2

16,5

20,0

5,3

6,9

14,3

25,0

20,0

7,1

7,6

15,0

10,2

16,0

9,0

9,1

142,0

Сталь 110Г13Л

17,5

10,4

Та блиц а 4

100 200

Сталь

Потери массы образца, мг, при температуре испытания, С

300 400

1,8,1,4

110Г13Л

1,2

4,2

3,9 :0,8

0,7

0 5

0,7

0,5

0,6

0,9

0,4

1,0

+boa, кгс/мм в, z кгс/мм

КСЧ, к гсм/ см

Относитель ная из носостойкость, Е

135,0 с

1004482

Формула изобретения

10,50-12,01

О, 35-0,50

О, 12-0,29

О, 25-0, 38

Остальное

Составитель Л. Суязова

Редактор Т;Парфенова Техред A.Бабинец Корректор О.Билак

Заказ 1804/36 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Аустенитная сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичности, ударной вязкости и износостойкости „она дополнительно содержит молибден и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,35-0,50 10

Марганец 7, 1-8, О

Хром

Кремний

Ванадий

Молибден

Железо

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. ГОСТ 2176-77. Сталь 110Г13Л.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 153291, кл. С 22 С 38/38, 1963.