Сталь
Иллюстрации
Реферат
.л "- и тесн
О П И С-"А"- -Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
<1>771181
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.
С 22 С 38/38 (22} Заявлено 020179 (21) 2704834/22-02 с присоединением заявки HP (23) Приоритет
Опубликовано 151080, Бюллетень М 38
Дата опубликования описания 151080
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 669. 15-194(088.8) М.Î.Бровина, В.A.Ëèííèê, В.Ф.Моисеев, А.Я.Новикова, A ° K.Онегина и Е.Э.Рубина (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно.-исследовательский институт металлорежущих станков (54) СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургии стали, а именно к высокомолекулярным легированным сталям глубокой прокаливаемооти, используемым для ответственных массивных деталей машин, таких как накладные направляющие, ходовые винты станков и др.
Известна сталь, содержащая, вес.%: . Углерод 0,9-1,5
Марганец 9,0-15,0
Кремний 0,3- 1,0
Хром 1,5-2,0
Ниобий 0,08-0,12
Бор 0,001-0,006
Железо Остальное 1)
Эта сталь имеет недостаточную теплостойкость.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержащая, вес.%:
Углерод 0,68-0,76
Кремний 0,20-0,40
Марганец 1,80-2,30
Хром 1,50-1,80
Вольфрам 0,50-0,90
Ванадий 0,10"0,25
Молибден 0,50-0,80
Железо Осталь ное (21
Сталь отличается весьма глубокой прокаливаемостью (сквозная прокали- ваемость обеспечивается при закалке с охлаждением на воздухе в заготовках диаметром до 100 мм) и максимальной деформацией (объемными изменениями и короблением) при закалке.
Недостатки указанной стали — недостаточно высокие твердость, теплостойкость и износостойкость, а так же наличие в составе остродефицитного компонента — вольфрама.
Целью изобретения является повышение твердости, износостойкости и теплостойкости без снижения прокаливаемости и без увеличения деформации при закалке.
Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий и железо, дополнительно содержит ниобий, при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,80-0,95
Кремний 0,80-1,10
Марганец 1,80-2,10
Хром 1,60-1,90
Молибден 0,50-0,80
Ванадий 0,15-0,25
771181 теплостойкости стали и исключить из ее состава вольфрам. Введение ниобия как модификатора позволило сохранить ударную вязкость практически неизменной.
Были выполнены пять опытных плавок предложенной стали в слитках массой по 50 кг, химический состав которых приведен в табл. 1.
Т а б л и ц а 1
Содержание элементов, вес.В
1" Г(Плав ка, Cr 1o V Nb Fe
1 0,82 0,80 1,84 1,71 0,60 0,25 0,005 Остальное
2 0,83 0,96 1,84 1,77 0,58 0,22 То же То же
3 0,80 1,08 1,91 1,83 0,76 0,23 0,012
4 0,87 0,86 2,00 1,64 0,80 0,19 0,009
5 0,95 1,10 2,09 1,88 0,64 0,17 0,01 обработки по режиму:закалка с нагре.вом до 870-890 С,охлаждение на воздухе и отпуск при 240 С;продолжительность отпуска 3 ч(плавки 91-5 — предлагаеЗО мая сталь;Р6 — известная сталь).
Таблица 2
Плавка, Д
Твердость после закалки и отпуска при
Относительная износостойкость
Ударная
Прокаливаемость
Деформация — Ъ ь|.
Ф вязкость
200 С 240 С кгс ° м
-см-а
59 58,5 1,2
5,0
0,04
2 59 58,5 1,2
3 59 58,5 1,2
4 60 59 1,2
5 60 59 1,2
6 58 56-57 1
0,01-0,05
5-6
Иэ сравнения свойств известной и, предлагаемой сталей следует, что 49 предлагаемая сталь имеет более. высо кие твердость (на HRC 1,5-3) и теплостойкость (на 30-35%), чем известная.
Износостойкость предлагаемой стали выше на 20В. Это обеспечивает 65
Ниобий 0,005-0,015
Железо Ос таль ное увеличение количества углерода и кремния с одновременным введением ниобия в виде микродобавок, а также содержание в определенных количествах хрома, марганца, молибдена и ванадия позволило обеспечить повышение твердости, износостойкости и
В табл. 2 приведены гарантированные механические и технологические свойства образцов из предлагаемой стали в сравнении со свойствами известной стали после термической
Сквозная в заготовках диаметром до
100 мм
5,0 То же 0,01
5 0 0 05
4,5 0,03
4,5 0,04 значительное повышение срока эксплуатации деталей (например, направляющих)
Повышенная теплостойкость описываемой стали позволяет избежать разупрочнения при шлифовании деталей,. которое наблюдается для известной стали.
771181
Формула изобретения
Составитель С.Деркачева
Редактор Н.Корченко Техред M.Ïåòêo Корректор M. Пои:o
Заказ 6631/37 Тираж 694 Подпис ное
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
Применение предлагаемой стали обеспечит экономический эффект за счет экономии вольфрама, а также повышения долговечности деталей. Экономический эффект от экономии вольфрама около 100 р. на 1 т выплавляемой стали.
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения твердости износостойкости, теплостойкости без снижения прокаливаемости и увеличения деформации при закалке, она дополнительно содержит ниобий при следующем соотношении компонентов,вес.Вг
Углерод 0,80-0,95
Кремний 0,80-1,10
Марганец 1,80-2,10
Хром 1,60-1,90
Молибден 0,50-0,80
ВанадИй 0,15-0,25
Ниобий 0,005-0,015
Железо Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 603693, кл. С 22 С 38/38, 1972.
2. ГОСТ 5950-73, сталь марки
15 7ХГ2ВМ.