Сталь

 

Изобретение относится к черной металлургии , в частности, к сплавам на основе железа, используемым для деталей, подвергающихся изнашиванию при трении скопьжения в сероводородных средах. Сталь содержит, %: углерод 0.7-1,3, хром 13-19; медь 8-15: титан 0.2-1,0: железо - остальное . Износостойкость предлагаемой стали в литом состоянии при трении скольжения в водной среде, содержащей до 400 мг/л сероводорода , в 2,7 раза выше, чем у известной стали. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 38/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СТАЛЬ

1 (21) 4873400/02 (22) 11.10.90 (46) 23.07,92. Бюл, М 27 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В.И. Тихонович, О.И. Коваленко, В.Г.

Новицкий, А,В. Гевлич. Г.В. Палиенко, Г.Г.

Малюк, О,А. Луценко, О.Н. Литвиненко и

С.Л. Пушкарь (56) Заявка Японии М 54-35168, кл. С 22 С 38/18, 1979.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сплавам на основе железа, используемым-для работы в условиях граничного трения в качестве деталей подшипников скольжения. эксплуатируемых в сероводородсодержащих водных средах, Цель изобретения — увеличение износостойкости при трении скольжения в водной среде, содержащей сероводород.

Содержание 13-19% хрома в стали отвечает закону "и/8 Моля" Таммана, что обеспечивает повышенную корроэионную стойкость стали в водной среде.

Введение меди в количестве 8-15%, т.е, свыше предела растворимости ее в а и у-фазах, необходймо для получения структуры литого компоэита, т.е. стальной металлической матрицы, и выделений двух резко отличающихся по свойствам структурных составляющих: твердых высокохромистых карбидов и мягкой высокомедистой фазы, Наличие последней в структуре обеспечива Ж«1749299 А1

2 (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к сплавам HB основе железа, используемым для деталей, подвергвющихся изнашиванию при трении скольжения в сероводородных средах. Сталь содержит, %: углерод 0,7-1,3; хром 13-19; медь 8-15; титан 0,2-1.0: железо — остальное, Износостойкость предлагаемой стали в литом состоянии при трении скольжения в водной среде. содержащей до 400 мг/л сероводорода, в 2,7 раза выше. чем. у известной стали. 1 табл.

Щ ет повышение иэносостойкости при трении скольжения за счет частичного оплавления частичек меди в процессе контактирования поверхностей сопряженных пар, благодаря чему поверхностный слой трения обладает минимальным сопротивлением сдвигу и, следовательно, повышенным сопротивлением разрушению. ф, Наличие меди обеспечивает в сероводо- { родсодержащей среде образование на по- Ъ верхности стали пленки сульфида железа, обогащенного атомами меди (MeCuSz). которая обладает более высокой. пластичностью и прочностью сцепления с основным металлом по сравнению с сульфидом железа (Ме32). Наличие такой пленки препятствует. проникновению водорода в глубинные слои металла, что способствует уменьшению водородного охрупчивания и сульфидного растрескивания.

Введение меди менее 8% не обеспечивает получения в структуре стали выделений частичек меди, а легирование стали свыше

1749299

15 $ меди приводит к осевой ликвации, когда медь выделяется в центральной части сечения отливки. что приводит к ухудшению физико-механических свойств стали, Введение титайа в количестве 0.2-1;0 j является необходимой технологической добавкой, способствующей равномерному расйределенйю меди.0,7-1,3

13-19

8-15

0.2 — 1,0

Остальное

Составитель В.Новицкий

Редактор M.Êóýнецова Техред M.Mîðãåíòàë Карре тор 3.Лончаковэ

Заказ 2587 ., Тираж . Подпи:ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и от<рытиям при ГКНТ СССР

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

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

Легирование титаном менее 0,27, не приводит к аффекту равномерного распределения меди. а введение титана более

1,0 приводит к коагуляции карбидов и карбонитридов и, сбответственно, к неравномерному распределению частичек меди. что отрицательно сказывается на износостойкости стали. В качестве примеси в стали пристуствуют; марганец — до 0.6 Д. кремний — до 0,67;. сера — до 0,02, фосфор — до

0,02 .

Сталь выплавляли в индукционной печи типа ИСТ-0,06. В качестве шихтовых материалов использовали однородный стальной лом с известным химическим составом и гостированные ферросплавы, Заливку производили в сухие песчаные формы.

Все опытные стали и прототип по;дергались испытанию на износостойкость при трении скольжения в водной среде, содержащей до 400 мг/л сероводорода. pH=5 — 6.

5 Время испытания составило 2 ч, Скорость скольжения 7 м/с, удельное давление 1

МПа. Химический состав сталей и результаты испытаний приведены в таблице, Полученные результаты свидетельству10 ют о том, что предлагаемая сталь обладает в 2,7 раза большей износостойкостью при трении скольжения в среде, содержащей сероводород, по сравнению с прототипом, Формула изобретения

15 Сталь, содержащая углерод, хром, железо, отличающаяся тем, что. C целью увеличения износостойкости при трении скольжения в среде, содержащей сероводород, она дополнительно содержит медь и

20 титан при следующем соотношении компонентов, 7,:

Углерод

Хром

Медь

25 Титан

Железо