Износостойкий сплав

Износостойкий сплав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1и 863702,Ф

Ф

1

« (6! ) Дополнительное к àBT. саид-ву (22)Заявлено 07 1279 (21) 2887977/22 02 (51)M. Кл. с присоединением заявки ¹

С 22 С 38/38

Государственный комитет (28) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.09.81. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 15.09.81 (53) УЙК 669.14— — 018.2 (088 8) 1!

1 аа5

Ждановский металлургический институт и Производственное объединение "Ждановтяжмаш" (71) Заявители (54) ИЗНОСОСТОЙКИЙ СПЛАВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию износостойких сплавов для наплавки.

Известна износостойкая сталь (1) следующего состава, вес.%:

Углерод 1,1 — 1,6

Марганец 10 — 15

Хром 1,5 — 2,5

Молибден 0,5 — 1,0

Ванадий 0,6 — 0,9

Кремний 0,4 — 0,8

Железо Остальное

Недостаток данной стали — низкая износостойкость (относительная износостойкость составляет 1,35).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является износостойкий сплав (2) следующего химического состава, вес.%:

Углерод 1,5 — 2,2

Хром 12 — 14

Марганец 4,5 — 6

Кремний 0,5 -- 1,2

Ванадий 0,5 — 1,2

Железо Остальное

Недостаток известного сплава состоит в невысокой износостойкости (относительная износостойкость равна 1).

Hem изобретения — повышение износостойкости.

Указанная цель достигается тем, что иэносостойкий сплав, содержащий утлерод, хром, марганец, кремний, ванадий и железо, дополнительно содержит молибден, алюминий, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 1,5 — 2,5

Хром 6,0 — 10,0

Марганец 3,0 — 6,0

Кремний 1,5 — 2,0

Ванадий 3,0 — 8,0

Молибден 1,5 — 3,0

Алюминий 0,03 — 1,0

Азот 0,01 — 0,05

Кальций 0,03 — 0,1

Железо Остальное

863702

Углерод

1,5

2,5

Хром 6

10

Марганец 3

Кремний 1,5

1,7

2,0

Молибден . 1,5

1о

Ванадий 3,0

3,0

2,0

8,0

4,0

Азот

0,01 0,05

0,03

Кальций 0,03

Алюминий 0,03

0,1

0,05

1,0

0,05

1,8 зо

ВНИИПИ Заказ 77 l О/43 Тираж 684 Подписное

Филиал ППП "!1атепт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый сплав имеет аустенитную матрицу, в которой равномерно распределены дислерсные карбиды хрома и ванадия. В случае воздействия абразивной среды при температурах ниже Мн среды аустенит претерпевает р- 4 превращения.

Повышенное содержание ванадия ооуславливает образование карбидов (VC), которые после термической обработки, включающей о закалку (нормализацию) с 1000 — 1100 С и о последующее старение при 600 — 650 С, равномерно выделяются в теле зерна, обуславливая эффект вторичного твердения. Твердость при этом повьппается с 46 HRc до 56 HRc.

Содержание ванадия менее 3,0% дает меньший эффект дисперсионного твердения.

Повышение концентрации ванадия свьпле

8% приводит к охрупчиванию сплава вследствие образования черезмерно большого количества карбидов ванадия и появления в структуре мартенсита. Последнее обусловлено обеднением аустенита углеродом и повышением соответственно мартенситной точки выше комнатной температуры. Это приводит к ухудшению литейных свойств сплава.

Введение в сплав молибдена исключает преимущественное выделение карбидов и карбонитридов по границам зерен, существенно повышает энергию межатомного взаимодействия и усиливает эффект дисперсионного твердеиия, Введение молибдена менее 1,5% дает малый эффектПревышение количества молибдена более 3% не дает заметного увеличения износостойкости, но существенно удорожает сплав.

Азот способствует получению аустенитной структуры и повышает сопротивление аустенита деформации, в том числе за счет образования нитридов. При содержании азота менее 0,02%, это влияние незначительно, а более чем 0,05%, может привести к образованию пористости.

Кальций и алюминий рафинируют. металл и наряду с марганцем обеспечивают его хорошее раскисление, кроме того, алюминий с азотом образует иитрццы, повышающие сопротивление изнашиванию. Менее 0,03% и более 0,1% алюминия. и кальция неэффективно. Ниже указанных пределов алюминий и кальций не оказывают необходимого рафинирующего влияния, а при содержании большем, чем, 0,1% кальция и 1,0% алюминия, дополнительно улучшение свойств не наблюдается.

Для получения износостойкого сплава исследованы следующие сплавы (см. таблицу).

Элементы Химический состав, вес.%

Железо Остальное Остальное Остальное

Относительная износостойкость 1,7 2,0

Применение данного сплава позволит сократить расход металла за счет повышения срока службы деталей, работающих на абразивный износ. Экономический эффект составит

50 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Износостойкий сплав, содержащий углерод, хром, марганец, кремний, ванадий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, он дополнительно содержит молибден, алюминий, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес,%.

Углерод 1,5 — 2,5

Хром 6 — 10

Марганец 3 — 6

Кремний 1,5 — 2

40 Ванадий 3 — 8

Молибден 1,5 — 3

Алюминий 0,03 — 1

Азот 0,01 — 0,05

Кальций 0,03 — 0,1

45 Железо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 376477, кл. С 22 С 38/38, 1973.

2. Новые процессы и материалы сварочного производства. Сб. НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 15-66-4, М., 1966, с. 25-32.