Литая износостойкая сталь

 

Г.А.Федьков, (72) Авторы изобретения

Г.Ф.Макаров, В.И.Минакова, В.A.Ôåäüêîâ, Л,Б.Черепинский и Ч.А.Шульте (71) Заявитель

Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря (54) ЛИТАЯ ИЗНОСОСТОЙКАЯ СТАЛЬ

Редкоземельные металлы

Никель

Титан

Железо

0,0l-О,05

0,2 — 1,0

0,01-0,05

Остальное

2,8

На 40-603 больше, чем у стали

1 10! . 3! !.

Изобретение относится к черной металлургии.

Известна сталь !1)следующего химического состава, вес.7:

Углерод 0,7 — 1,1

Кремний 0,4 — 1,2

Марганец 0,85- 1,5

Хром 0,2 — 1,5

Алюминий 0,03- 0,06

Иттрий О, 02-0, 2

Железо Остальное

Недостатком известной стали является низкая пластичность (относительное удлинение 5,2X), ударная вязкость (2,2 кГс м/см ).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является литая износостойкая сталь 2 следующего химического состава,вес.Ж:

Углерод 0,6 - 1,2

Кремний 0,6- 1,3

Марганец 0,6 — 1,5

Хром 0,6 — 2,0

Алюминий 0,04-0,07

Известная сталь состава,вес.Х:

С-0,9, SiO — 0,95, Мп-l,l, Сч-1,25, Ni — 0,5, Ti — 0,03, РЗМ-0,013 имеет следующие механические свойства:

Предел прочности кгс/мм 127,6

Предел текучести кгс/мм 110

Относительное удлинение,Е 6,3

Относительное сужение,X l4,5

Ударная вязкость кгс/см

Твердость,НБ

Износостойкость

908920

10!

30

Таблица I енты, вес.7

Сталь

РЗМ Ni

Са Fe

Известная

0,9 0,95 l,! 1,25 0,055 0,018 0,5 0 03

Остальное

Предлагаемая

2 061 0620630У62 0041 — 02 001 0000!

0,95 1,05 1,23 0,055 — 0,6 0,03 0,006

3 0,9

4 1,19 1,29 1,5 2,0 0,07 — 1,0 0,05 О,OE

Цель изобретения — повышение пластичности, ударной вязкости.

Для достижения указанной цели в известную сталь, содержащую углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, никель, титан и железо дополнительно введен кальций при следующем соотношении компонентов, вес.X:

Углерод 0,6- 1,2

Кремний, О, 6 — 1, 2

Марганец 0,6 — 1,5

Хром 0,6- 2,0

Алюминий 0,04- 0,07

Никель 0,2; 1,0

Титан. 0,01 — 0,05

Кальций .0,0001- 0,01

Железо Остальное до 100

Углерод является одним иэ основных элементов, определяющих механические свойства стали. Предлагаемая сталь — высокоуглеродистая,благодаря чему имеет высокие пределы прочности и текучести. Кремний упроч. няет феррит и повышает его твердость. При концентрациях порядка

17 кремния пластичность феррита не уменьшается. Марганец, образуя карбиды, повышает прочность стали. Хром повышает устойчивость феррита, образуя прочные карбиды, способствует измельчению зерна. Благодаря хрому повьппается прочность и прокаливаемость стали. Алюминий выступает в составе стали как раскислитель и модификатор. Никель повьппает прочность феррита и увеличивает прокаливаемость. Титан измельчает структуру и увеличивает прочностные характеристики. Бведени» кальция повышает пластичность и вязкость стали и снижает ее себестоимость.

Предлагаемый состав стали получен способом фракционной плавки (табл.1) .

Разливка стали проводится в сухие формы из стержневой смеси. физико-механические свойства предлагаемой и известной стали представлены в табл.2.

Как видно из таблицы ударная вязкость и пластичность предлагаемой стали выше, чем у известной при сохранении других свойств на том же уровне.

Изделия из предлагаемой стали обладают повышенной износостойкостью в условиях ударногидроабразивного износа. Экспериментальное опробирование деталей, изготовленных .из предлагаемой стали показало, что срок их службы находится на том же уровне в сравнении с аналогичными деталями, изготовленными из известной стали, но при этом снижается себестоимость стали и стойкость 1,5-2 раза выше по сравнению с теми же деталями, изготавливаемыми в настоящее время из стали 35ХГСЛ.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой стали для изготовления рабочих органов, например, гидрозлеваторов и земле— сосов, работающих на Оротуканском заводе горного оборудования составит 200-250 тыс.руб.

9089 7А

Механические свойства

Увеличение износОстой кОсти пО От ношению к стали

110Г13Л, %

Предел прочности, кг/мм

Относи-. тельное

Ударная тноси ельное

Сталь вязкость кгс/см сужение, % удлинение, %

Известная

6,3 14,5 127,6

2,8

Предлагаемая

ll2,0 400-430. 40-60

7,7 17,4

7,3 17,0

122,0

125,0

130,0

2 3,4

3 ),3

4 3,0

110,0 390-420 40-60 (ll3,0 400-440 40-60

7,0 16,7 .О

Формула изобретения

Составитель Г.Дудик

Техред С. Мигунова Корректор М. Пожо

Редактор E.Кииив

Заказ 763/33 Тираж 657 . Подписное

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

Литая износостойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, никель, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичности и ударной вязкости, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,6 — 1,2

Кремний 0,6 — 1,2

6 Т аблица 2 ! !

Предел Твер- теку- . дость, чести, Нв кг/мм

110,0 400 40-60

Марганец 0,6 — 1,5

Хром 0,6 — 2,0

Алюминий 0,04 — 0,07

Никель О 2 - 1,0

30 Титан О, 01 — 0,05

Кальций О, 0001 — О, 0 l

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 395492, кл.С 22 С 38/18, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 711156, кл.С 22 С 33/50, 1978.