Сталь
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е 111-62Ц86
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.76 (21) 2325941/22-02 с присоединением заявки № (51) М. Кл з
С 22С 38/38 (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень № 32 по делам изобретений (53) УДК 669.15 74 26 782-194 (088.8) н открытий (45) Дата опубликования описания 28,08.78 (72) Авторы изобретения
В. Н. Ткачев, Б. И. Авилов, А. М. Черяпин, А. А. Ридный, А. И. Гренадеров и 3. А. Салтыкова
Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения (71) Заявитель (54) СТАЛЬ
0,8 — 1,4
0,5 — 1,5
Около 10
До 8 15
Остальное (1).
Государственный комитет (23) Приоритет
Совета Министров СССР
Изобретение относится к металлургии черных металлов, в частности к марганцовистым сталям, используемых для изготовления деталей, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания, напри- 5 мер звеньев тракторных гусениц,:быстроизнашивающихся деталей дробильноразмольного оборудования, драг, экскаваторов и других машин и механизмов.
Наиболее близкой к изобретению являет- 10 ся сталь, содержащая, вес. %:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром железо
Недостатком известной стали является низкая износостойкость при абразивном изнашивании. 20
Цель изобретения — повышение износостойкости стали при абразивном изнашивании.
Достигают это тем, что предложенная сталь содержит компоненты при следую- 25 щем соотношении, вес. %:
Углерод 1,0 — 1,3
Марганец 6,0 — 8,0
Хром 1,5 — 2,5
Кремний 1,1 — 1,5 30 железо Остальное
Отношение содержания марганца к кремнию не превышает 6.
Предложенная сталь может иметь примеси, вес. %:
Сера 0,002 — 0,05
Фосфор 0,05 — 0,1
Структура этой стали после литья и термообработки состоит из аустенитной матрицы и карбидов. Пониженное содержание марганца в стали обеспечивает получение метастабильной матрицы. Такая матрица обеспечивает упрочнение поверхностных слоев стали в процессе изнашивания как за счет наклепа метастабильного аустенита, так и за счет фазовых превращений его в высокотвердую и износостойкую а-фазу, называемую мартенситом деформации, и тем полнее, чем больше в нем углерода и меньше марганца. Микротвердость поверхностных слоев стали в процессе изнашивания возрастает с Н 306 до Н 950, а количество мартенсита деформации, образовавшегося в процессе изнашивания составляет
30%. Это упрочнение и обуславливает повышение износостойкости стали. Относительная износостойкость стали составляет
1,45.
Кроме того, соотношение входящих в состав стали компонентов снижает стабильность аустенита против изотермического распада, а отношение содержания мар621786
Таблица 1
Состав, вес. о
Предлагаемый
Компоненты
Известный
1,20
7,0
1,2
2,0
Остальное
1,20
10,1
0,8
7,5
Остальное
1,3
7,32
1,45
2,5
7,8
0,92
2,2
Углерод
Марганец
Кремний
Хром
Железо
Таблица 2
Сталь
Крупнозернистая а устенитнокарбидная
Мелкозернистая аустеннтнокарбидная
Показатели
Величина зерен аустенита после термообработки мкм до
150 †3
600
15 — 25
306
950
Микротвердость поверхностных слоев после износа (Н 50 кг/мм )
Количество мартенсита деформации, образовавшегося в процессе изнашивания, у, Временное сопротивление при растяжении, кг/»м
Относительное удлинение при растяжении, на разрыв, y„
Ударная вязкость, кгм/мм
Относительная износостойкость
54,2
68,1
14,5
10,6
1,45
1,8
0,9
1,0
Редактор А. Соловьева Техред А. Камышникова Корректор P. Беркович
Изд. № 574
Заказ 1820/1
Тираж 746 Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
3 ганца к содержанию кремния менее 6 повышает активность углерода в аустените.
Это увеличивает скорость распада аустенита и карбидообразования, что повышает количество карбидной фазы, способствует фазовой перекристаллизации аустенита и этим обеспечивает получение мелкозерниЛитые детали из предлагаемой стали подвергают следующей термообработке: изотермический отжиг при температуре
570 С в течение 4 ч; нагрев до 1000 С со скоростью 200 С/с, выдержка 15 мин, закалка в воде.
Предлагаемая сталь обеспечивает повышение износостойкости при абразивном изнашивании по сравнению с известной в
1,45 раза.
Формула изобретения
1. Сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостой аустенитно-карбидной структуры с равномерным распределением карбидов в неустойчивой аустенитной матрице. Это повышает износостойкость, а также прочность, пластичность и вязкость стали.
Состав предлагаемой стали приведен в табл. 1, а свойства их в табл. 2. стойкости при абразивном изнашивании, она содержит компоненты при следующем соотношении, вес. /о.
Углерод 1,0 в 1,3
Марганец 6,0 — 8,0
Хром 1,5 — 2,5
Кремний 1,1 — 1,5
Железо Остальное
2. Сталь по п, 1, отлич ающа яся тем, I0 что отношение содержания марганца к содержанию кремния не превышает 6.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
15 № 64619, кл. С 22С 38/38, 1945.