Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОЩТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< (j9) (jj), А эш С 22 С 8/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 I ) 3339132/22-02 (22) 31.08.81 (46) 30.04.83. Бюл. ) 16

:(72) Г.Н. Филимонов, Н.Г, Быковский, ;В.8. Заварюхин, lO.И. Звездин, . В.М. Бурмакин, 10.А. Максимов, Е.Б. Карпин, П.В. Корнаушенков, А.ф. Козлов и В.И. Александрович (53) 669. 15- 194 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

H 412288, кл. С 22 С 38/50, 1972..

2. Заявка Японии М «2-144318» кл. 10 J 183, опублик. 0.1. 12. 77 (N 51-61906, заяв" 1976,). (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель., молибдей, ванадий, алюминий, кальций и железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения твердости азотированного слоя и прочности сердцевины, она дополнительно содержит ниобий и азот при следующем . соотношении компонентов, вес.Ж:

Углерод 0,36-0,42

Кремний 0,51-.0,80

Марганец 0,7 -1,2

Хром 2,6 -3,7

Никель . 0,1 -0,4

Молибден 0,61-.0,90

Ванадий. 0,35-0,75

Алюминий 0,015-0,15

Кальций 0,001-0,02

Ниобий 0 О1 0 1 а

Азот 0,008-0,02

Железо Остальное

1014968

35

Изобретение относится к металлургии, а именно к азотируемым конструкционным сталям, используемым в энергетике,,машиностроении, судостроении и в других отраслях промышлен- 5 ности в качестве материала изделий, к которым предъявляются nOBbllileHHble требования в отношении твердости поверхности, а также прочности и вязкости сердцевины.

1О

Известна сталь (1 g, содержащая, вес. 4!

Углерод 0,16-0,21

Марганец 0,5 -1,0

Кремний 0,5 -1,0

Хром 0,8 -1,1

Ни кель 0,8 -1,1

Молибден О 3 -0,6

Титан 0,03-0,12

Редкоземельные металлы 0,01-0,05

Железо Остальное

Наиболее близкой к предлагаемой

« I по "технической сущности и достигае- 25 мому результату является сталь (2 3 содержащая вес. 4:

Углерод . 0,005-0,5

Кремний 0,003- 1,0

Марганец О 5 -5 О 30

Хром 0,05 "10,0

Никель 0,05 -10,0 .Молибден 0,03 -1,5

Ванадий о,оо3-0,2

Алюминий . 0,003-0,3 . Магний 0,001-0,1

Кальций 0,001-0,1

Железо Остальное

В качестве необязательных элементов сталь может содержать, вес.Ф:, 40

Титан 0,03 -0,04

Медь, кобальт, вольфрам 0,05 -10

РЗМ, цир45 коний О, 001-0,1

Железо Остальное

Недостатком известной стали является невысокая твердость аэотиро-., ванного слоя, а также прочность и . . вязкость сердцевины, что создает затруднения при обеспечении надежной работы изделий.

Цель. изобретения - повышение твердости аэотированного слоя и прочност

55 ти сердцевины стали. . Поставленная цель. достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий, кальций и железо, дополнительно содержит ниобий и азот при следующем соотношении компонентов вес.4:

Углерод 0,36-0,42

Кремний 0,51-0,8

Марганец 0,70-1,2

Хром 2,6 3 7

Никель 0,1 -0,4

Молибден 0,61-0,90

Ванадий 0,35-0,75

Алюминий 0,015-0,15

Кальций 0,001-0,02 ь

Азот 0,008-0,02

Ниобий 0,01-0, 1

Железо Остальное

В качестве примесей сталь может содержать, вес. 3:

Свинец .0,0005-0,006

Цинк О, 0008-0, 009

Олово 0,0008-0,008

Сурьма о;ооо5-о,оо8

Мышьяк 0,003 -0,01

Висмут 0,0006-0,006

Легированием- стали - повышенным содержанием ванадия совместно с ниобием, молибденом, углеродом и азотом достигается повышение прочностных характеристик за счет упрочнения стали мелкодисперсными труднорастворимыми карбонитридами. Введение в состав стали азота позволяет. получить плавную переходную зону от азотированного слоя к сердцевине иэделия ° Ограничение содержания свинца, цинка, олова, сурьмы, мышьяка, висмута приводит к повышению пластичности и вязкости стали.

В лабораторных условиях осуществ" лена плавка, пластическая и термическая обработка, азотирование, исследо" ванне механических свойств предлагаемой и известной сталей. Разливка плавок производилась в слитки весом

25 кг с последующей ковкой на пруток ф 20 мм. Температура начала и конца ковки составляла 1050 и 350 С, соответственно. Прутки подвергались термообработке по режиму: нагрев.. на 1000 С, выдержкая в течение 2 ч охлаждение на воздухе, нагрев на

870оС, выдержка в течение 1 ч,охлаждение в масле, нагрев íà 620 С выдержка в течение 3 ч охлаждение на воздухе, Химический состав исследо- . ванных сталей приведен в табл. 1, механические свойства — в табл. 2.

1 +68

» f .,J

Сб

I м,

В ОВЭВбад

t 1 l

1 уев ее « 1

;Еб

1 1 1

Имэмо

fееВ»вав е

/б.3

1 сВ

CI ВВЪ

СВ

СВ

С3

С3

СВ

С3 л

С3

С3 а

В

1

Вб Вб ВВ СЮЩ

«й ° а а е

t.!

1

1 ! ! Ф

CI

°С 3

Ф

СВ

Id

CI

С3

Ф

CI!

OIIIIdkg

1I авва!

do

С3

С3

С3 Ф

С3

СФ

С3

СВ

lA

СВ

CI

Ф

СВ

1

О!ВО!В Р а еа

Ю

CI

СВ

СВ

СВ

ch

С3

СВ

Ф

CI сО

С3

С3

Ф

С3

IIII+

° Ф.1

1п

CI

СВ

СВ

С3

М

С3

CI

С3

CI!.,В а!

1

1.

I.

-1

МИ90ИИ. «»

C3: O

С3 С3 ее в

ЗЕ,В

1 б

С3

33

С3

Ф

IA

Ф

С3

Ф

СВ

ВВ

С3

СВ

toed а»Ф

lA

CI

СВ а

С3

С3

СВ

В»б

С3

С3

Ф

° 3

pl!1! ° II

ВВ\

° »

CI

С3

lA

ВЧ

СВ

С3

lA

Ф

Ф

° ВВ е а

С3

t, -!

1!!

ltl л

С3

33

-E

С3 а ае !

С3 л

° ВВ

3lOttgVarOg е а»«а а » «ее«В

° СВ «

° Ф

Е С3

1 !

Р—

° °

ИН

1 1 ! 1. !ВОЮ)( !, „!

1 1.

° u$

° а

Л. С3

СВ л С3

1 (Ьеббв.ЗВУКЕ !

- - ..

«« „ ...

1 !

Ф! !

С3 л

° Э

° Ф

lA а

1

1

ЦВВВВВВЭ4Я

«М«вве»ае

В а

С3 е 1 0 I

I 1

Я 13 !ее

Ве 1 1

I Ф 1

1 1

СВ

1 °

13! a t°.!.

3, i»

ВВВВМИВВОВВУ ва Ф фВВВВ@ВВ@ф

6 %

СВ

СВ

Ф. СВ

С3

С3

С3

С3

1014968

Таблица2

Механические свойства предлагаемой и известной сталей

Азотированиый слой

Механические свойства

Сталь б кгс/мм 2

0,2 кгс/мм д мм нч

xrc м см

Предлагаемая 1

114,0

103,5

104,0

105,0

115,2

116,0

Известная 4

14,0 61,5 15,0

96,0

106,0

650 0,35

П р и м е ч а н и е. 1.Приведены средние значения трехкратныхиспытаний образцов.

2. Азотирование проводилось по режиму . 500ОС - 70 ч.

Результаты испытаний подтверждают преимущество предлагаемой стали перед известной в отношении твердости азотированного слоя, прочности, пластичности и вязкости сердцевины. ." Ожидаемый технико-экономический эффект, обусловленный оптимальным соотношением твердости и глубины азотированного слоя с прочностью и вязкостью сердцевины, выразится в.". увеличении эксплуатационной надежности и сроке службы изделий, которые будут изготовлены из предлагаемой

;стали.

Составитель С, Деркачева

Редактор П.Маркевич Техред И.Гайду Корректор В. Бутяга

Заказ 3141/25 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

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

Условный номер плавки

22,0 68,5 20,0

20,8 65,0 19,0

20,0 63)5 18,0

761 0,4

766 0,45

766 0,43