Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАЛЬ, содержащаяуглерод, марганец, кремний, хром, ванадий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьапения ударной вязкости и износостойкости после азотирования, она дополнительно содержит олово при следукх ем соотношении компонентов, вес. %: 0,30-0,45 Углерод 0,22-0,60 Марганец 0,17-0,60 Кремний 1,50-2,50 Хром 0,20-0,50 Ванадий 0,35-0,80 Олово Остальное Железо . Ф

СОКИ СОВЕТСКИХ

ONIII

РЕСПУБЛИК ае (8) ÇÙ1 С 22 С 38 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOI4V СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3241513/22-02 (22) 04 ° 02.81 (46) 07.07.83. Бюл. 9 25 (72) В.A.Ôåä÷óí, Н.В.Силина и

A.Ï.Øëÿìíåâ (71) Московский ордена. Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (53) 669.15-194(088.8) (56) 1. Сталь марки 40ХФА, ГОСТ 4543-71, сталь легированная конструкционная.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2824443, кл. С 22 С 38/24, 1979 ° (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий и железо, о т л и ч а в щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости и износостойкости после аэотирования, она дополнительно содержит олово при следующем соотношении компонентов,вес.В:

Углерод, . 0,30-0,45

Марганец 0,22-0,60

Кремний 0,17-0,60

ХРоМ 1,50-2,50

Ванадий 0,20- 0,50

Олово 0,35-0,80 железо . . Остальное

1027271. Углерод - 0,3-0,45

Марганец 0,3-0,6

Кремний 0,17-0,37

Хром 1,5-2,5

Ванадий 0,2-0,5

5 Германий 0,2-0,8

Железо Остальное

Эта сталь имеет следующие механические свойства после термической обработКи (улучшения): 6В = 125 »

>0 130 кгс/мм Др2 115 123 кгс/мм ю = 17,0-18,5%, Ю = 56,5-61,5%, аН,2а= 10,5-12,0 кгсм/см, а +у 8,59,5 кгсм/см2;. а „,0= 7,0-8, 1 кгсм/см .

После аэотирования она имеет

)5 низкую ударную вязкость и износостойкость.

Целью изобретения является повышение ударной вязкости и иэносостой кости, стали после азотирования при сохранении высокого уровня механических свойств.

Поставленная цель. достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий и железо, дополнительно содержит олово при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Углерод 0,30-0,45

Марганец 0,22-0,60

Кремний 0,17-0,60

30 Хром 1,50-2,50

Ванадий 0,20-0,50

Олово 0,35-0,80

Железо . Остальное

Опытные плавки выполнялись в

35 50-килограммовых индукционных печах.

Химический состав опытных плавок приведен в табл. 1.

Таблица 1

Ъ

Плавки Содержание легирующих элементов, вес.а

С Sl, Ип . Cr У Sn S Р Fe

0,17 0,22 1,50 0 20 0,35 0,005 0,004 Остальное

0,30

0,21 0,30 1,85 0,35 0,46 0,005 0,005

0,37

0,45 0,60 0,60 2,50 0 50 0,80 0,005 0,004

Слитки ковали на прутки 14, 30„

50 мм и подвергали термической обработке по режиму: закалка от 860 С

60 в масло и отпуск с 600рС, 2 ч в масПредлагаемая сталь не склонна к отпускной хрупкости.

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам группы стали, и может быть применено для изготовления тяжелонагруженных деталей автомобилей, тракторов и металлорежущих станков, подвергаемых как термической, так и химико-термичес-. кой обработке, работающих при комнатной и отрицательных температурах.

Известна сталь р1 3 содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,37-0,44

Кремний 0,17-0,37

Марганец . 0,50-0,80

Хром 0,80-1,10

Ванадий 0,10-0,20

Железо Остальное

После закалки от 850рС в масле и отпуска при 600рC в течение 2 ч в масло сталь имеет в сечении 25 мм и следующие механические свойства:

68 100 кгс/мм ; о = 85 кгс/мм ; сР = 12%; V = 55%; а, = 10 кгсм/см 2

Недостатками этой стали являются низкий предел текучести, а также малая скорость насыщения при азогировании. Кроме того, образование нитридной зоны на поверхности азотируемых деталей и хрупкой нитридной сетки по границам зерен в диффузионном слое не позволяет получить антимального комплекса механических свойств азотированного слоя и сердцевины.

Наиблоее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (21,, содержащая, вес.Ъ| ! !

При металлургическом переделе и в процессе механической обработки опытных сталей затруднений Не наблюдалось и технология не менялась.

Механические свойства предлагаемой стали приведены в табл. 2.

1027271

Таблица 2

1

l

I !

I о г

+20

Ж 1

М I

V1. о

Ц t

Q I

Ф I (((I

Яч

1 ф"

Ударная вязкость а((у кгсм/см .

-60

-40

1 130 121 19,5 58 36

2 131 122 19,3 57 36

9,5

12,5

9,3

7,9

12 5

3 135 124 18,6 52 39

9,1

12,1

7,5

В процессе аэотнрования на предлага; емой стали получают диффузионные слои

1до 0,8-0,9 ьэ(,что в два раза превосходит эти значения для известной стали.

% аблица 3

Ударная вязкость, кгсм/см

Плавка

7,3

Предлагаемая сталь

8,8

8,2

5,8

Известная сталь

Таблица 4

Режим азотирования 500ОС, 6 ч

Вытертый диском объем лунки,,У 30.10 > юе3

° ««««Ю«ю«

Путь трения, м

Нагрузка, кг

Плавка

Предлагаемая сталь .

100

200

1 1

1 щ

I а 1

1 1

1 Х 1 н((QÑ×

О (1 I

e оо!

Ф 1 М I

Х 1 фЙ!

Ю 1 I

1 Э 1

1 Рг 1

I (Х 1 ! I ч 1

« но е(Э

« ъ х о

9 н х

Ц

М ч

I 1

1 Х

l

1 9 ! о

I Хе>

I ((1 (I, (((! н !

5ф

1 ОХ (хх (Н Е (О Х

«I

I I

11 1

1 1

1 1

I I

1 I

I 9 1 ! о ! х (Д 1

I Ц I

I ya I

I Н 1 с (ОВ (ОХ( (ХХ 1 ! Н Ф I (О И 1

1 1 ч

8 табл. 3 и 4 представлены значнеия ударной вязкости и иэносостойкости аэотируеьых изде. -лий.

1027271

Продолжение табл. 4

5О

100

15

200

50

100

200

Известная сталь

34

100

15

200

Составитель С.Деркачева

Техред М.Коштура . Корректор О.Билак

Редактор С.Патрушева

Эаказ 4678/31 Тираж 627

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Как видно из представленных дан-, ных, предлагаемая сталь имеет после азотирования более высокую ударную вязкость и износостойкость.

Применение предлагаемой стали позволит сэкономить около 2,5 тыс. руб. на 1 т выплавляемого металла.