Износостойкая сталь
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления бурового, сельскохозяйственного землеобрабатывающего инструмента. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,35-0,45; кремний 0,35-0,45; марганец 1,0-1,5; бор 0,15-0,3; теллур 0,001-0,003; цирконий 0,15-0,3; кальций 0,003-0,005; алюминий 0,05-0,1; медь 0,7-1,5; фосфор 0,02-0,05; сера 0,01-0,03; железо остальное. Технический результат: повышение износостойкости стали. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы для изготовления бурового, сельскохозяйственного землеобрабатывающего инструмента.
Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,1-0,5; кремний >0 до 2,0; марганец >0 до 3,0; бор >0 до 0,01, теллур 0,003-0,05; цирконий >0 до 0,2; кальций 0,0002-0,003; алюминий >0 до 1,0; медь >0 до 3,0; сера 0,015-0,1; железо и неизбежные примеси - остальное [1].
Задача изобретения состоит в повышении износостойкости стали.
Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, бор, теллур, цирконий, кальций, алюминий, медь, серу, железо, дополнительно включает фосфор, причем компоненты находятся при следующем соотношений, мас.%: углерод 0,35-0,45; кремний 0,35-0,45; марганец 1,0-1,5; бор 0,15-0,3; теллур 0,001-0,003; цирконий 0,15-0,3; кальций 0,003-0,005; алюминий 0,05-0,1, медь, 0,7-1,5; сера 0,01-0,03; фосфор 0,02-0,05; железо - остальное.
В таблице приведены составы стали.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,35 | 0,4 | 0,45 |
| Кремний | 0,45 | 0,4 | 0,35 |
| Марганец | 1,5 | 1,3 | 1,0 |
| Бор | 0,3 | 0,22 | 0,15 |
| Теллур | 0,003 | 0,002 | 0,001 |
| Продолжение таблицы | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Цирконий | 0,15 | 0,22 | 0,3 |
| Кальций | 0,003 | 0,004 | 0,005 |
| Алюминий | 0,1 | 0,07 | 0,05 |
| Медь | 1,5 | 1,1 | 0,7 |
| Сера | 0,03 | 0,02 | 0,01 |
| Фосфор | 0,02 | 0,035 | 0,05 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Износ, отн. ед. | ˜0,9 | ˜0,9 | ˜0,9 |
| Примечание: за 1 отн. ед. принят износ при сухом трении известной стали [1] в условиях удельного давления до 100 кгс/см2, скорости скольжения до 5,7 м/с, контртело - чугун серый модифицированный (МСЧ 28-48). |
Повышение износостойкости стали достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в ее состав. Теллур и бор стабилизируют карбиды. Медь повышает прочность и коррозионные свойства стали. Вследствие присутствия в составе стали серы, введение циркония способствует образованию сульфидов циркония, способствующих "изоляции" очагов межкристаллитной коррозии. Кальций и алюминий раскисляют сталь, способствуют измельчению зерна. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости.
Сталь может быть выплавлена кислым конвертерным способом (на кислородном дутье). Основной материал для выплавки стали - бессемеровский чугун и стальной лом. Сталь подлежит термообработке, включающей нагрев до температуры 1100-1150°С и закалку в воде.
Источники информации
1. JP 2000-144334, С22С 38/00, 2000.
Износостойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, бор, теллур, цирконий, кальций, алюминий, медь, серу и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 0,35-0,45 |
| кремний | 0,35-0,45 |
| марганец | 1,0-1,5 |
| бор | 0,15-0,3 |
| теллур | 0,001-0,003 |
| цирконий | 0,15-0,3 |
| кальций | 0,003-0,005 |
| алюминий | 0,05-0,1 |
| медь | 0,7-1,5 |
| сера | 0,01-0,03 |
| фосфор | 0,02-0,05 |
| железо | остальное |
