Сталь

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам стали. Цель изобретения - повышение механических свойств, износостойкости, окалиностойкости и термостойкости в условиях абразивного изнашивания, высоких температур и теплообмен. Сталь дополнительно содержит цирконий и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,15-0,45

кремний 1,5-2,2

марганец 0,5-0,8

хром 25,0-28,0

алюминий 0,15-0,3

никель 6,0-21,0

цирконий 0,08-0,12

медь 0,5-1,0

железо остальное. Улучшение физико-механических характеристик достигается за счет больших скоростей кристаллизации расплава, что повышает износостойкость в условиях абразивного изнашивания, высоких температур и теплосмен. 2 табл.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Р1)> С 22 С 38/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СТАЛЬ ния и меди в сочетании с высокой ско" ростью кристаллизации расплава обеспечивают получение стали с аустенитной структурой и дисперснымн карбидами, при этом аустенитная фаза максимально пересыщена легирующимн элемен тами.

Пластическая аустенитная металлическая матрица и дисперсные карбиды обеспечивают высокую износостойкость стали в условиях абразивного изнашивания.

Повышение окалиностойкости достигается максимальной пересыщенностью железа. хромом, алюминием, кремнием, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4021975/31-02 (22) 12 ° 02.86 (46) 15.04.90. Вюл. У 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонт-. но-механических работ и Днепропетровский государственный университет (72).А.И.Степина, В.Н.Нагаец, Л.С.Слипченко, В.Н.Гудзенко и Г.А.Сергеев (53) 669. 14.018. 2-194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 349750, кл. С 22 С 38/28, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 855056, кл. С 22 С 38/50, 1981.

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к составу стали, используемой для изготовления деталей металлургического производства с применением прогрессивных технологических процессов — больших скоростей (до 10 град/с) кристаллизации с последующим прессованием.

Целью изобретения является повышение износостойкости, окалиностойкости и термостойкости в условиях абразивного изнашивания, высоких температур и теплосмен.

Предложенное соединение ингредиентов и дополнительное введение цирко„„SU„„ A1 (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к составам стали.

Цель изобретения — повышение механических свойств, износостойкости, окалиностойкости и термостойкости в условиях абразивного изнашивания, высоких температур и теплосмен. Сталь дополнительно содержит цирконий и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,15-0 45; кремний

1,5-2,2; марганец 0,5-0,8; хром 25,028,0; алюминий 0,15-0,3; никель 6,021,0; цирконий 0,08-0, 1?; медь 0,51,0; железо остальное. Улучшение фи- с

Ю зико-механических характеристик достигается sa счет больших скоростей кристаллизации расплава, что повышает износостойкость в условиях абразивного С изнашивания, высоких температур и теплосмен. 2 табл.

1557191 обладающими в этом состоянии высокой диффузионной подвижностью и образующими с кислородом защитную плотную окисную пленку типа шпинели, препятствующую окислению отливок из предлагаемой стали.

Высокая термостойкость изделий из предлагаемой стали обеспечивается наличием микрограниц между зернами быс- 10 трозакристаллизованной стали, снятием напряжений в процессе прессования изделий.

Для получения стали были приготовлены пять смесей ингредиентов, сос- 15 тав которых приведен в табл. 1.

Испытуемые образцы попарно с эталоном (сталь 3) помещают в четырех радиальных каналах. Рабочую поверх- 35 ность образцов и эталонов 12 4 мм с помощью клиньев выставляют на одном уровне с поверхностью канала и параллельно ей. Абразивные частицы эа счет, центробежной силы движутся параллель- 40 но поверхности образцов, обладая нормальной к поверхности элементов кориолисовой силой. Испытания проводят при скоростях вращения ротора

5000 об/мин. В этих условиях скорость 15 абразивного потока равна 28 м/с.

Износостойкость исследованных образцов оценивается по потере веса и определяется как отношение потери веКаждая смесь сплавлялась отдельно в лабораторных условиях в индукционной печи.

В табл. 2 приведены физико-механи20 ческие характеристики предлагаемой стали. 1 и 5-я смеси выходят за заявляемые пределы, смеси 2-4 — предлагаемая сталь.

Испытания на предел прочности, предел текучести и относительное удлинение проводились по ГОСТ 1497-73.

Испытания на износостойкость в ус1 ловиях абразивного изнашивания проводйлись на установке ЦУК-ЗМ со специальным ротором.

Формула из о бретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, никель, железо, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения механических свойств, износостойкости, окалиностойкости и термостойкости в условиях абразивного изнашивания, высоких температур и теплосмен, она дополнительно содержит цирконий и медь при следующем соотношении ингредиентов, мас.X:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

AJIIOMBHHH

Никель

Цирконий

Медь

Железо

О, 15-0,45

1,5-2, 2

О, 5-0,.8

25, 0-28, 0

О, 15-0, 3

0,08-0, 12

0,5-1, О

Остальное са образца эталона и образца исследуемого материала.

Образцы для испытаний на термостойкость готовили в виде кубиков размером

20х20 20 мм. Образцы высушивали при о

110 С до постоянного веса и взвешивали, затем загружали в разогретую до

o"

1000 С печь и вьдерживали при этой температуре 15 мин. После нагревания образцы вынимали иэ печи и опускали в воду. Температура воды была 20-25 С.

Вьдерживали 5 мин в воде, а затем столько же на воздухе, после чего опять помещали в печь. Цикличность продолжали до появления на образцах трещин.

Окалиностойкость определяли на ци- / линдрических образцах (в г/м ч) при температуре 1350 С в течение 100 ч по ГОСТ 6130-71.

Из приведенных данных видно, что износостойкость, окалиностойкость и термостойкость предлагаемой стали выше тех же характеристик известной стали.

1557191

Таблица1

Содержание, мас. Ж, в смеси

Т ° 1

Наименование ингредиента

3 4 5 6

025 045 05 02

1ь75 2в 2 2@5 Оэ7

0,6 0,8 0,9 0,8

26,0 28,0 30,0 28,0

Ов2 Оэ3 Оэ35 1э,8

120 21 О 220 60

О 1 0 12 0 14

07 10 12

0,25

0,9

П р и м е ч а н и е. Содержание железа составляет дополнительную до

100Х часть .в каждой смеси (6-я смесь — известная сталь).

Таблица 2

Относительное удлине.ние, о,,ИзносостойПредел текучести, G кг/мм кость. смеси

33 25 072

45 37 041

46 3,8 0,40

48 41 035

34 29 078

40 22 085

Составитель В.Брострем

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич

Корректор С.- Черни

Заказ 699 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Алюминий

Никель

Цирконий

1Медь

Азот

Титан

Предел прочности при растяжении, кгlмм й

74

2 94

3 99

4 101

5 78

6 70

Г), 13

1,3

0,4

23,0

0,08

5,0

0,06

0,3

46

57

59

61

49

0,15

1,5

0 5

25,0

0,15

6,0

0,08

Термостой-, кость кол во циклов до образования трещин