Сталь

 

COOS СОВЕТСКИХ

ФВИЧИПЮ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„20 А

3(59 С 22 С 38 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМЪ| ОВИДЕТЕЛЬСТВУ . ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости, она дополнительно содержит кобальт и церий при следующем соотноыении компонентов, мас.Ъ:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Ванадий

Ниобий

Алюминий

Кобальт

Церий

Железо (21) 3463594/22-02 (22 05.07.82 (46! 30.01.84. Вюл. В 4 (721 Д. П. Чепрасов, С. Б. Пильберг и В Я. Огневой (71) Алтайский политехнический институт им. И.И. Ползунова (531 669.14.018.292-194(088.8 (561 1. Сталь 50ХФА. ГОСТ 14959-79, 2. Патент CUA В 3431101, кл. 75-124,. 1969. (54) (57 ) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, алюминий, ниобий, железо, о т л и

0,50-0,60

1,00-2,00

0,05-0,15

2,50-3,00

0,20- 0,60

0,05-0;10

0,10-0,20

0,50-2,00

0,05-0,10

Остальное

1070200

Изобретение относится к металлур. гии, в частности к износостойким сталич для валиков цепей приводов грузоподъемных, транспортных механизмов и буровых установок, работающих в условиях граничного трения скольжения.

Известна сталь 50ХФА, предназначенная для изготовления валиков цепей 1 .

Недостатком стали является относительно низкая износостойкость.

Наиболее близкой bio технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является сталь следующего состава; глас.З:

Углерод 0,15-0,5

Кремний 1-3

Марганец до 1,2

Хром 0,5-.3

Молибден 0,01-1,5

Ванадий О, 01-1

Алюминий 0,1-1,7

Железо Остальное

Сталь может содержать вольфрам, титан, цирконий, ниобий до 0,5% (2.3.

Недостаток известной стали - отно. сительно низкая износостойкость.

Цель изобретения — повышение износостойкости.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, алюминий, ниобий, железо, дополнительно содержит кобальт и церий при следук>щей соотношении компонентов, мас.Ъ:

Углерод 0,50-0,60

Кремний 1,00-2,00

Марганец 0,05-0 15

Хром 2г50 Зк00

Ванадий 0,20-0,60

Ниобий 0,05-0,10

Алюминий 0,10-0,20

Кобальт 0,50-2,00

Церий 0,05-0р10

Железо Остальное.Содержание марганца снижено до.

0,15 мыс.Ъ, что обеспечивает снижение интенсивности превращения феррита в аустенит при трении. Введение в сталь кобальта также снижает интен. сивность этого превращения за счет повышения критических температур фазовых переходов. Введение в сталь церия совместно с алюминием и ванадием снижает в ней содержание вредных примесей и улучшает сТруктуру, что обус. ловливает более высокую износостойкость стали после термообработки.

Суммарное содержание церия и алюминия, а также концентрация этих элементов выбраны такими, при которых они проявляют себя как рафинирующие элементы, повышающие качество стали.

Суммарное содержание кремния, хро ма и кобальта выбрано таким, которое обеспечивает повышение температуры критической точки о == у перехода вы. ше 800 С, что приводит к повышению о

15 износостойкости.

Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной сталей и соответствующие им свойства приведены в табл. 1 и 2.

Стали выплавляют отдельными плавками и разливают в слитки по 16 KI"

Слитки проковывают в прутки диаметром .50 мм. Исследование износостойкости проводят на машине МИ-3М на стандарт.>5 ных цилиндрических образцах толщиной

10 мм при трении скольжения в масле по стальной, закаленной на твердость

НРС 60-64 колодочке из стали Р6М5.

Образцы термообрабатывают на тверЗ0 дость HRC 49-53. Удельное давление при испытаниях составляет 25 МПа и соответствует давлению в шарнирах цепей приводов грузоподъемных, транспортных механизмов °

Износ оценивают потерей массы образцов, которую определяют взвешиванием на аналитических весах. В качестве показателя износа принята потеря массы образца в мг, отнесенная к 1000 м пути трения. Фазовый состав

40 поверхности трения определяют рент.геновским способом по общепринятым методикам.

Полученные значения приведены в табл. 2.

45 Применение предлагаемой стали с повышенной износостойкостью для изготовления таких деталей, как ва. лики цепей приводов грузоподъемных, транспортных механизмов и буровых

50 установок позволит увеличить износостойкость шарниров на 20-40%.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой стали составит 520 тыс.руб. в год.

1070200

Таблица 1

Содержание стали, мас.Ъ

Компоненты известной

1 2 3

0,60

0,5

0,50 0,55

1,5

1,00 1,49 2,00

0,06 0,05 . 0,15

0,15

Хром

3,00

2,50 2,70

0,60 0,20

0,4

0;35

1i00

Ванадий

Кобальт

0 50

2,00

0,10

0,9

0,20 0,15

0 05 0,07

0,10

0,10

0 05

Ост.

0,1

0,06

Ост.

Ост.

Ост.

Та блица 2

Плавка Твердость, HRC Относительная износо- Количество 11-фазы стойкость, Ъ на поверхности трения, Ъ

Предлагаемая сталь

100

49-53

110

130

Нет

Известная сталь

49-53

Составитель В. Брострем

Редактор A. Курах Техред Т.Фанта Корректор В. Гирняк

Эаказ 11649/28 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Углефод

Кремний

Иарганец

Алюминий

Церий

Ниобий

Железо предлагаемой

I j