Сталь

 

СОО3 С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1,0-1, 2

4,5-6,0

0,7-0,85

Остальное

Углерод

Иарганец

Кремний

Железо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕ М ИЗОБРЕ НИ ОТНРЫТИ (21) 3623264/22-02 (22) 27,05 ° 83 (46) 15.02.86. Бюл. Р 6 (71) Благовещенский сельскохозяйственный институт (72) А.В.Коваль, Т.Я.Самарина и Ю.А.Никитин (53) 669.15.56-195(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 399568, кл. С 22 С 38/14, 1974.

Сталь 110Г13Л, ГОСТ 2176-77.,.SU 1211328 А (54)(57),СТАЛЬ, содержащая углерод ° марганец, кремний, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости, оиа содержит компоненты при следующем соотношении, мас.X:

1211328

55

Изобретение относится к износостойким аустенито-мартенситным сталям и может использоваться для де:талей, работающих в условиях контактно-абразивного изнашивания (траки гусениц тракторов, черпаки экскаваторов, детали камнедробилок и т.д.).

Цель изобретения - повышение износостойкости. 10

Химический состав и износостойкость предлагаемой и известной сталей приведены в,табл.1.

Исследованы влияние термической обрабатки на твердость и микрострук- 15 туру предлагаемой стали, действие . пластической деформации на предлагаемую сталь и известную сталь и относительная износостойкость сталей при контактно-абразивном изнашива- 20 нии по схеме Бринелля. Исследование влияния термической обработки на твердость и структуру стали проводят в четыре этапа.

Определение оптимальной темпера- 25 туры закалки: учитывая влияние легирующих элементов, входящих в химический состав исследуемой стали, и по литературным данным температура закалки выбрана в пределах

820-980 С интервалом 40 C влияние скорости охлаждения деталей на свой ства стали. Охлаждение среды — вода и масло, влияние температуры отпуствердость и структуру стали 35 температура отпуска 200, 300, 400, 450, 500, 600 С, выбор времени выдержки деталей при отпуске для полного превращения в структуру.

Время отпуска 1,2,3 и 6 ч.

Термическая обработка стали проводится в электрической му@ельной печи ИП-,2У. Твердость образцов измеряется до и после каждого испытания на твердомере Роквелла (ТК-2N) по шкалам В и С.

Результаты исследований представлены в табл.2 и 3.

Анализ полученных данных показывает, что повышение температуры закалки экспериментальной стали приводит к увеличению количества аустенита в структуре и, соответственно, к уменьшению твердости металла, опти мальная температура закалки 970!

980 С, охлаждающая среда - масло, ". изменение структуры и твердости стали происходит только при температу2 ре отпуска 450 С, при этом достигается максимальная твердость вследствие увеличения количества мартенсита в структуре. При дальнейшем увеличении температуры твердость уменьшается.

Структурные превращения в металле при отпуске полностью происходят в течение трех часов. Исследование влияния статической пластической деформации на изменение структуры и твердости предлагаемой стали и известной стали проводят на твердомере Бринеля (ТШ-2И). Изменение удельного давления на поверхность образца наконечником иэ закаленной стали

45 производят гирями 1875 Н до

30000 H с интервалом нагрузки

2500 Н.

Измерение твердости деформированного поверхностного слоя ввиду очень малой толщины проводят на микротвер- домере ПИТ-3 с нагрузкой 1 Н.

Результаты исследований представлены в табл.4.

В структуре поверхностного упрочненного слоя наблюдаютоя появление игл мартенсита, деформации, дробление зерен металла.

Йсследование износостойкости проводят в три этапа с трехкратной проверкой. Износ определяют весовым методом. Оценку износостойкости дают по данным суммарного износа эа три этапа испытания. Оптимальную износостойкость образцов или сопряжения в целом определяют отношением износа эталонного образца или сопряжения к износу исследуемого образца или сопряжению. За эталон принято сопряжение сталь 45 — известная: сталь.

Контактно-абразивному изнашиванию подвергают детали из предлагаемой . стали с различным химическим соста»

1 вом. Исследуют образцы незакаленные закаленные при температуре 970 С, в масле; закаленные и отпущенные при о

200 С; закаленные и отпущенные при

450 С.. Таким образом, после закалки.предлагаемой стали в структуре уве" личивается количество нестабильного аустенита, что повышает контактноабраэивную износостойкость металла, понижение относительной иэносостой1211328 кости стали при низком отпуске проис. ходит вследствие стабилизации аусте/ нита, максимальная твердость стали достигается после среднего отпуска

Относительная износостойкость

Контртело

Химический состав

Термичес- Структу- Твер кая обра- ра дость ботка НВ

Сопряжение

Тело Контртело

Сталь

С Mn Si Fe

Известная

1 10Г13Л

ОсПредлагаемая ное

1,1 5,3 0,78

1,2 6,0 0,85

Закалка М+А+К 197-229 1,38 1,49 1,41

174-201 1,34 1,48 1 39

179-187 1, 21

170-207 1,24

167-183 1,25

1,04

1,05

1,09

11

fl

1,0 4,5 0,70

11 53 078

1,2 6,0 0,85

0 83

0,90

О 96

Закалка и низкий И+А+К отпуск

461-514 О, 79

0,83

0i90

Закалка М+Т+К+ и,средний +А отпуск

495-514 0,84 0,99

0,92

Таблица 2

Охлаждение — вода

Охлаждение — масло

Твердость (НВ) Твердость (НВ) Температура закалки, OC

Температура. закалки, ОС

До закал- После заки калки

До закал- После закалки ки

820

248-293

321-341

820

321-388 223-241

302-352 187-235

860

860

900

900

940

192-229

341-388

940

277-375 197-229

980

980

1,00 4,5 0,70 таль1045070

1,1 53 078

12 60 085

1,1 5,3 0,78

1 2 60 085 ввиду распада аустенита, но износостойкость стали минимальная.

Механические свойства предлагаемой стали представлены в табл.$.

Таблица

t70-200 1,00 1,00 1,00

277-375 1,22 1,09 1,18

П+А+К 293-341 1,24 1,10 1,21

302-375 1, 26 1, 12 1, 20

477-514 0,82 0,93 0,87

285-388 235-262

331-401 174-217

293-375 170-207

285-363 167-201

285-363 74-201

1211328

Таблица 3

Твердость НВ ремя выдержки при отпуске, ч

Темпера отпус

После

До эакалки

После закалки отпуска

4ИП

509

600

192-197

311-331

255-285

179-201

Таблица 4

Твердость НУ

Структура сплава

Степень де- формации, Х

Сталь: о наклепа После наклепа

Првдлагаемая М+А+К

Иэвестная А

586-594

509-514

256-285

235-299

П Ippm м е ч а и и е: А - аустенит, М вЂ” мартенсит, К вЂ” карбиды.

241-341

241-341

241-341

331-341

341-352

241-311

241-285

262-341

277-321

321-341

341-352

241-311

235-341

241-352

235-293

255-341

241-302

235-341

183-201

167-187

179-197

192-201

187-197

167-183

1 70-192

192-207

170-192

187-201

179-197

170"201

167-179

187-192

187" 192

192-212

192-201

167-183

183-187

1 79-187

167-183

1 74-183

1 70-1 79

179-192

179-192

174-187.

179-187

363-429

495-514

495-514

415-477

401-444

363-429

352-375

331-352. 1211328

Таблица 5

Относительное

Сталь длинеие, Х

1,22

8,3

19,9

49,7

20,9

1,47

7,9

52,2

1,61

8,0

20,7

51,7

Составитель Л.Суязова

Редактор С.Лисина Техред О.Неце КорректоР В.Бутяга

Заказ 613/33 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Предел прочности, кг/мм

Предел текучести, кг/мм

Ударная вязкость

KI þм/см