Сплав для износостойкой наплавки

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„14479) 6 дц 4 С 22 С 37/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

nPV ГКНТ СССР (21) 4236426/31-02 (22) 27.04.87 (46) 30. 12.88. Бюл. В 48 (71) Донецкий политехнический институт и Донецкий машиностроительный институт им. ЛКСМУ (72) В.П.Понаморенко, В.П.Стойко, С.Ю.Пасечник, А.Я.Шварцер, И.Г.Моргачев, В.Н.Попов и С.Г.Черненко (53) 669. 15-196(088.8) (56) Авторское свидетельство .СССР

В 1219665, кл. C 22 С 38/08, 1984.

Цыпин И.H. Белые износостойкие чугуны, М.: Металлургия, 1983, с,. 176. (54) СПЛАВ ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ НАПЛАВКИ (57) Изобретение относится к сплавам для износостойкой наплавки. Цель изобретения — повышение прочности и износостойкости. Сплав имеет следую- щий состав, мас.Х: С 3-4; Cr 16-20;

Si 0,8-1,0; Мп 2-5) Ni 0,5-2,0;

Ti 1,0-1,5; N 0,1-0,3; Fe остальное.

Введение в сплав азота позволяет по-.

:лучить следующие свойства: 46-55 HRC . 6 р 680-820 МПа, относительная износостойкость (эталон — сталь 45) 6,69,3. 2 табл.

1447916

Изобретение относится к металлургии, в частности к износостойким сплавам, предназначенным для электрошлаковой наплавки деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания в сочетании со значительными ударными воздействиями.

Цель изобретения — повышение прочности и износостойкости чугуна. 10

Нри создании изобретения быпи произведены опытные плавки, которые показали, что при содержании менее

3% углерода и 16% хрома s структуре 15 сплава появляются дендриты первичного аустенита и ледебуритная эвтектика, расположенная в междендритном пространстве., что приводит к резкому снижению прочности и изноаостойкости 20 сплава. При содержании более 4% углерода и более 207 хрома сплав становится заэвтектическим, в структуре его наряду с карбиднОй эвтектикой присутствуют крупные первичные кар- 25 биды хрома тригонального типа. Эти карбиды, обладая высокой твердостью и хрупкостью, способствуют снижению прочности сплава. Выкрашиваясь в процессе изнашивания, карбиды не реали- 30 зуют своей высокой твердости .и не способствуют повышению износостойкос.ти сплава. При содержании менее 0,57. никеля устойчивость аустенита снижается, при охлаждении происходит Ы.-35 превращение, способствующее повышению износостойкости и снижению проч-,. ности сплава. При содержании никеля свыше 2% прочность сплава существенно не изменяется, износостойкость 40 снижается эа счет повышения стабильности аустенита по . отношенинФ к образованию мартенсита деформации в процессе ударно-абразивного изнашивания и до 5% улучшает прочностные 45 свойства сплава. При концентрации менее 27. марганца не проявляется способность аустенита к упрочнению и существенного изменения прочностных свойств не наблюдается. При содержании свыше 5% марганца повышается стабильность аустенита против фазовых превращений в процессе изнашивания, что приводит к снижению износостойкости сплава. При содержании свыше

57. марганца в структуре сплава появляются карбиды марганца цементитного типа, способствующие снижению прочности при изгибе, При содержании менее 17 титана и менее 0,1% азота образующееся количество карбонитридов является недостаточным для заметного повышения износостойкости и прочности сплава.

При содержании свыше 1,57. титана и более 0,3% азота резко повышается твердость сплава и его сопротивление абразивному изнашиванию, однако снижение при этом прочности сплава ограничивает верхний предел концентрации этих элементов.

Сплавы предлагаемого и известного составов выплавляют в индукционной печи с емкостью тигля 50 кг. При этом получают пластинчатые электроды размером 15х90<400 мм. Пластинчатые электроды подвергают электрошлаковому переплаву в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе на смеси флюсов АНФ-6 и АН-348А при. следующих параметрах режима: ток -1000 А, напряжение 38 В.

В табл.. f приведен химический состав исследуемых сплавов, в табл. 2— механические свойства.

Иеханические свойства сплавов определяют непосредственно после электрошлакового переплава без термической обработки.

Из табл. 2 следует, что сплав предлагаемого состава по сравнеию с известным имеет наилучшее сочетание прочности и износостойкости, что позволяет повысить срок службы изготавливаемых из него деталеи.

Формула изобретения

Сплав для износостойкой наплавки, содержащий углерод, хром, марганец, никель, кремний, титан и железо, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьш(ения прочности и износостойкости, он дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонен тов, мас.%:

Углерод, 3,0-4,0

Хром 16-20

Кремний О, 8-1,0

Марганец 2-5

Никель 0,5-2,0

Титан 1,0-1,5

Азот О, 1-0,3

Железо Остальное

1447916

Т аблица 1

Химический состав, мас.7:

Si Mn Ni Ti N

Уровень содержания элеменСплав (Fe тов

2эб 25в5 Ов7 Оь8 Ою9 Ов3 69в2

3 16 0,8 2 "0,5 1 0,1 76,6

3,5 18 2 0,9 3,0 1,2 i 3 0 2 71 7

4 20 10 5 2

1,5 0,3 66,2

Ниже нижнего 2,5 15, 1 О, 6 1 0,2 0,7 0,09 79,8

Выше верхнего

4,5 21 1,2 5,5 2,8 1,8 0,4 62,8

Таблица 2

Уровень Твердост содержа- HRC ния элементов

Сплав

Стрела . прогиба

f, мм редел рочости

И И9 бе, а

2,7

2,8

470

Средний

Нижний

680

3,6

820

5,8

8,8

Средний

4,9

790

9,3

Верхний

620

3,0

Ниже нижнего 40

Выше верхнего

740

3,8

10,7

Составитель А.Османцев

Редактор М.Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор Г. Решетник

Заказ 6812/31 Тираж 595 Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул . Проектная, 4

Средний

Нижний

Средний

Верхний

Коэффициент относительной иэносостойкости (эталон с сталь 45)