SU852958A1 - Цементуема сталь - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области металлургии , конкретнее к изысканию низколегированных сталей дл  т желонагруженных деталей, подвергающихс  химико-термической обработке, и может найти приме- 5 нение в тракторной промышленности и автомобилестроении дл  изготовлени  преимущественно шестерен и валов.

Известна цементуема  сталь, содержаща  компоненты при следующем соот- ю ношении, вес. %:

Углерод0,16-0,21

Марганец0,5-1,0

Кремний0,5-1,0

Хром0,8-1,115

Никель0,8-1,1

Молибден0,3-0,6

Титан0,03-0,12

Редкоземельные металлы 0,01-0,05 ЖелезоОстальное 1 20

Недостатком этой стали  вл етс  низка  прочность сердцевины вследствие пониженного содержани  углерода и высокого содержани  кремни , снижающего способность стали к насыщению углеродом, 25 что не позвол ет использовать эту сталь дл  изготовлени  т желонагруженных деталей , например шестерен силовых передач .

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  цементуема  сталь, содержаща  компоненты, вес. %: Углерод0,23-0,29

Кремний0,17-0,37

Марганец0,50-0,80

Хром0,40-0,60

Никель0,8-1,1

Молибден0,40-0,50

Титан0,04-0,09

ЖелезоОстальное 2

Носле закалки и низкого отпуска сталь имеет следующие механические свойства: Временное сопротивление,

КГС/ММ2120

Предел текучести, кгс/мм 110

Относительное удлинение, %10

Относительное сужение, %40

Ударна  в зкость, кгсм/см 5

Сталь примен етс  дл  цементуемых шестерен, но имеет невысокие прочностные свойства, малую скорость насыщени  углеродом при цементации и нитроцементации .

Кроме того, затруднено получение качественной структуры при цементации из-за склонности стали к образованию угловатых карбидов.

Целью изобретени   вл етс  повышение комплекса механических и техпологических свойств стали.

Дл  достижени  цели сталь, содержаща  углерод, марганец, кремний, хром, молибден , никель, титан и железо, дополнительно содержит бор и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов , вес. %:

Углерод0,23-0,29

Марганец0,5-0,85

Кремний0,17-0,37

Хром0,5-0,8

Молибден0,30-0,50

Никель1,2-1,6

Титан0,04-0,09

Бор0,0010-0,003

Редкоземельные

металлы0,0020-0,050

ЖелезоОстальное

Сталь может содержать примеси, вес. % Серадо 0,035

Фосфордо 0,035

Стали выплавл ли в открытой индукционной печи и электропечи с основной футеровкой , раскисл ли ферротитаном и силикокальцием (пл. 1-2). При разливке сталей присаживали необходимое количество добавок. Разливка стали проводилась в сухие формы (ил. 1-2) и в изложницу

(пл. 3).

Химический состав сталей приведен в табл. 1.

Таблица 1

Получение прочностных характеристик проводилось на стандартных образцах по ГОСТ 1497-73 и ГОСТ 9454-60 после термической обработки.

Результаты прочностных испытаний приведены в табл. 2.

Были исследованы также технологические свойства предлагаемой и известной сталей.

Дополнительно были проведены металлографические исследовани  образцов из предлагаемой и известной сталей, которые подвергали цементации и нитроцементации .

Характеристика режимов химико-термической обработки и результаты металлографического анализа приведены в табл.3.

Таблица2

Показатели

У образцов из предлагаемой стали, как видно из табл. 3, скорость насыщени  углеродом при цементации и нитроцементации значительно выше, чем у образцов из известной стали.

Микроструктура образцов из сталей, обработанных по режиму 4 - мартенситна  с небольшим количеством остаточного аустенита, у образцов известной стали вы влены карбиды на глубину 0,08-0,10 мм, имеющие угловатую форму.

При увеличении продолжительности процесса (режим 5) различи  в структуре вы вились сильнее. У образцов из известной стали глубина залегани  карбидов намного больше (до 0,3-0,35 мм), чем у предлагаемой (до 0,10 мм).

Кроме того, округлые карбиды предлагаемой стали повышают износостойкость, в то врем  как угловатые карбиды известной стали, залегающие на значительно большую глубину, снижают ее.

Таблица 3

Результаты торцовой пробы показали на глубине 9 мм твердость HRC 40-43 на предлагаемой и HRC 36,5 на известной стали, т. е. прокаливаемость предлагаемой стали выще прокаливаемости известной стали.

Проведенные исследовани  показали, что предлагаема  сталь по сравнению с известной имеет повышенную скорость и глубину насыщени  при цементации и нитроцементации (в присутствии бора), повышенную прокаливаемость и более качественную микроструктуру, т. е. предлагаема  сталь имеет преимущества по сравнению с известной по технологическим и механическим свойствам.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 412288, кл. С 22С 38/50, 1974.

2.Ту 14-1-926-74 «Сталь сортова  конструкционна  легированна марки

25ХГНМТ.