Сталь
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, которые могут быть использованы для изготовления деталей машин, работающих в условиях трения. Сталь содержит углерод кремний, марганец, хром, никель, кальций, вольфрам, алюминий, фосфор, натрий, германий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,55-0,65, кремний 0,8-1,2, марганец 1,8-2,2, хром 2,5-3,5, никель 0,3-0,5, кальций 0,05-0,1, вольфрам 0,4-0,6, фосфор 0,1-0,3, натрий 0,0001-0,0005, алюминий 0,1-0,2, германий 0,01-0,03, железо остальное. Повышается износостойкость стали. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, которые могут быть использованы для изготовления деталей машин, работающих в условиях трения.
Известна сталь, содержащая следующие компоненты, мас.%: углерод 0,01-2,5: кремний ≤3,0, марганец ≤3,0; хром 0,5-15,0; никель 0,5-20,0, кальций 0,001-0,03, вольфрам 0,5-10,0; алюминий 0,05-2,0; фосфор ≤0,08, железо - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение износостойкости стали.
Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец. хром, никель, кальций, вольфрам, алюминий, фосфор, железо, дополнительно содержит натрий и германий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,55-0,65; кремний 0,8-1,2; марганец 1,8-2,2; хром 2,5-3,5, никель 0,3-0,5, кальций 0,05-0,1; вольфрам 0,4-0,6; алюминий 0,1-0,2, фосфор 0,1-0,3; натрий 0,0001-0,0005; германий 0,01-0,03; железо - остальное,
В таблице приведены составы стали.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,55 | 0,6 | 0,65 |
| Кремний | 1,2 | 1,0 | 0,8 |
| Марганец | 1,2 | 1,0 | 0,8 |
| Хром | 2,5 | 3,0 | 3,5 |
| Никель | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
| Кальций | 0,1 | 0,08 | 0,05 |
| Вольфрам | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
| Алюминий | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Фосфор | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
| Натрий | 0,0001 | 0,0003 | 0,0005 |
| Германий | 0,001 | 0,02 | 0,03 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Износ, отн. ед | 0,95-0,98 | 0,95-0,98 | 0,95-0,98 |
| Примечание: за 1 отн. ед. принят износ при сухом трении известной стали [1] с содержанием в ней хрома 2,5-3,5 мас.% 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 обусловлено комплексным влиянием компонентов, входящих в ее состав. Хром стабилизирует карбиды, обеспечивает твердость стали. Никель увеличивает прочность и твердость стали. Вольфрам увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Натрий способствует измельчению зерна. Германий препятствует образованию заусениц. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, ее твердые участки в материале мелкозернистого строения способствуют повышению износостойкости.
Сталь может быть выплавлена кислым конвертным способом на кислородном дутье. Основной исходный материал - бессемеровский чугун и стальной лом. Термическая обработка стали включает закалку при температуре 850°С в масло и отпуск при температуре 530°С.
Источники информации
1. JP 62-211351 А, С22С 38/60, 1987.
Сталь, содержащая углерод кремний, марганец, хром, никель, кальций, вольфрам, алюминий, фосфор и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит натрий и германий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 0,55-0,65 |
| кремний | 0,8-1,2 |
| марганец | 1,8-2,2 |
| хром | 2,5-3,5 |
| никель | 0,3-0,5 |
| кальций | 0,05-0,1 |
| вольфрам | 0,4-0,6 |
| алюминий | 0,1-0,2 |
| фосфор | 0,1-0,3 |
| натрий | 0,0001-0,0005 |
| германий | 0,1-0,003 |
| железо | остальное |
