Аустенитная сталь
ОП ИСАНИE
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 150 с81 (21) 3318412/22-02 с присоединением заявки ¹ ($g) М Кп 3
С 22 С 38/38
Государственный комитет
СССР
llo делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 1503.83. Бюллетень ¹ 10
Дата опубликован .я описания 150383 (53) УДК 669.14.018. . 255-194 (088.8) «т r « " . «. t. « t
Ю центра AH СССР . (71 ) За яв ит ель (54 ) АУСТЕНИТНАЯ СТАЛЬ. Изобретение относится к металлургии, в частности к аустенитным сталям и может быть использовано в металлургической горнодобывающей и 5 других отраслях промышленности для из готовления быстроизнашивающихся деталей агломерационных машин, дробильно-размольного-оборудования и других деталей, работающих в услови- 0 ях контактно-ударного нагружения, трения и изнашивания при температурах до 400-450о С.
Широко применяется в настоящее время для данного типа литых деталей сталь "110Г13Л" $1).
Однако известная сталь часто не . удовлетворяет современным требованиям ввиду недостаточно высокой иэносостойкостия данной стали IlpH темпе- .20 ратурах нагрева поверхности деталей выше ЗООоt».
По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к предлагаемой стали является аустенитная сталь 2 ), содержащая, вес.В:
Углерод О, 28-0,32
Марганец 9,0 -10,0 . Хром 9,0 -10,0
Кремний До 0,5
Железо Остальное
Основными недостатками стали являются относительно невысокая пластичность и ударная вязкость. В условиях эксплуатации это час о способствует хрупкому разрушению литых деталей.
Цель изобретения — повышение пластичности, ударной вязкости, износостойкости в условиях нагрева. поверхности деталей до 400-500оС, а также при трении с повышенными скоростями скольжения.
Для достижения указанной цели описываемая аустенитная сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, железо дополнительно содержит молибден и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,35-0,50
Марганец 7,1 -8,0
Хром 10,5-12 01
Кремний 0,35-0,50
Ванадий .. 0,12-0,29
Молибден О, 25-0, 38
Железо Остальное
Введенне в сталь дополнительно по сравнению с прототипом молибдена способствует повышению пластичности и ударной вязкости литой стали. Кро ме того, легирование стали молибде1004482
Таблица 1
Сталь, М
Химический состав, вес.Ъ
) Ио
С Hn Cr SI V
9,9
0,30
0,28 10,0
0,25
0 12
10,50 0,35
0,35
7,10
0,32
0,21
11,18 О, 22
0,46 7,46
0,50 8,0.
0,38
0,29
0 50
12,01
%Химический состав стали соответствует химическому составу известной стали. ном препятствует выделению карбидов по границам зерен при замедленном охлаждении деталей с высоких температур, что важно для повышения качества термообработки массивных деталей . 5
Введение дополнительно ванадия способствует повышению износостойкости и теплостойкости стали.
В табл. 1 представлен химический состав сталей.
Слитки весом 10-12 кг выплавляют в индукционной электропечи на воздухе. Содержание примесей — серы и фосфора во всех плавках не превышает
0,05%. 15
Слитки подвергают термообработке по следующему режиму: нагрев до
1100 С, выдержка 6 ч, охлаждение с печьк до комнатной температуры.
Из слитков вырезают заготовки 20 для образцов 12 12 ° 60 мм и 203с70 х х 7 мм. Заготовки закаливают с 11501170 С в воду, после чего из них изготавливаются образцы для механических испытаний и испытаний на износостойкость. Структура всех сталей после указанной термообработки аустенитная. Размер зерна аустенита соответствует 2-4 баллам. Твердость сталей составляет НВ = 250-270 кгс/мм . 30 г
В табл. 2 представлены результаты механических испытаний и испытаний на абразивную износостойкость аустенитных сталей. г
В табл . 3 приведено влияние скорости скольжения на интенсивнссть иэ нашивания аустенитных сталей.
В табл. 4 приведено влияние температуры испытания на износ аустенитных сталей.
Износостойкость предлагаемой стали при трении с повышенным и скоростями скольжения 3,0 и 4,5 м с, когда имеет место интенсивный фрикционный нагрев поверхности образцов, а также при внешнем нагреве образцов до
300 и.400 .С в несколько раз. (5-8) превосходит износостойкость стали 110Г13Л и в 2-4 раза - износостойкость прототипа.
Повышенная износостойкость предлагаемой стали связана с образованием в них при трейии Q-мартенсита деформации, обладающего значительной прочностью и теплостойкостью (устойчивостью против отпуска ). Легирование аустенита молибденом и ванадием обеспечивает ему большую (по сравнению с прототипом) теплостойкость, что обуславливает дополнительное увеличение сопротивления из нашиванию предлагаемых составов сталей в условиях нагрева поверхности трения до
300-400 С.
1004482
Таблица 2
Чеханич;ские свойства
Сталь, М
Д, ъ ц), ъ
1,70
10,5
35,0 72,0 15
38,0 80,5 16,0
1,85
12,0
18,5
1,82
19,0 15,4
20, О.
84,0
36,5
1,92
20,0 16«0
38,5 85,0 21,0
Таблица3
Сталь, 9
Интенсивность изна аивания сталей, мг/км, прн скор «стях скольжения, м/с
0,35
1,5
4,5
45,2
68,5
80,0
13,5
22,0
7,8
15,2
16,5
20,0
5,3
6,9
14,3
25,0
20,0
7,1
7,6
15,0
10,2
16,0
9,0
9,1
142,0
Сталь 110Г13Л
17,5
10,4
Та блиц а 4
100 200
Сталь
Потери массы образца, мг, при температуре испытания, С
300 400
1,8,1,4
110Г13Л
1,2
4,2
3,9 :0,8
0,7
0 5
0,7
0,5
0,6
0,9
0,4
1,0
+boa, кгс/мм в, z кгс/мм
КСЧ, к гсм/ см
Относитель ная из носостойкость, Е
135,0 с
1004482
Формула изобретения
10,50-12,01
О, 35-0,50
О, 12-0,29
О, 25-0, 38
Остальное
Составитель Л. Суязова
Редактор Т;Парфенова Техред A.Бабинец Корректор О.Билак
Заказ 1804/36 Тираж 625 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1130 35, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Аустенитная сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичности, ударной вязкости и износостойкости „она дополнительно содержит молибден и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,35-0,50 10
Марганец 7, 1-8, О
Хром
Кремний
Ванадий
Молибден
Железо
Источники информации, принятые во внимание при экспертиз
1. ГОСТ 2176-77. Сталь 110Г13Л.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 153291, кл. С 22 С 38/38, 1963.
