Сталь

Сталь, що включає вуглець, кремній, манган, хром, нікель, сірку, фосфор та залізо, яка відрізняється тим, що вона додатково містить моліб ден, при такому мас.%: вуглець кремній манган хром молібден нікель сірка фосфор залізо співвідношенні компонентів, Корисна модель належить до галузі металургії, точніше до виробництва сталей та сплавів на основі заліза, і може бути використана для виготовлення деталей машин та механізмів, що працюють в умовах підвищених температур. Відома сталь [1], що містить такі компоненти у співвідношенні, мас.%: вуглець 0,36-0,44 кремній 0,17-0,37 манган 0,5-0,8 хром 0,8-1,1 нікель не більше 0,3 сірка не більше 0,035 фосфор не більше 0,035 залізо решта. Найбільш близькою до цієї сталі є сталь [1], що містить такі компоненти у співвідношенні, мас.%: вуглець 0,36-0,44 кремній 0,17-0,37 манган 0,5-0,8 хром 0,45-0,75 нікель 1,00-1,40 сірка не більше 0,035 фосфор не більше 0,035 залізо решта. Недоліками цих сталей є недостатні показники прогартовуваності та твердості при експлуатації деталей, виготовлених з цього матеріалу. Основою корисної моделі є задача удосконалення складу сталі, в якій за рахунок введення молібдену забезпечується підвищення прогартовуваності, тобто твердості HRC на відстані від охолоджуваного торця. Означена задача вирішується тим, що сталь, яка включає вуглець, кремній, манган, хром, нікель, сірку, фосфор та залізо, відповідно до корисної моделі додатково містить молібден при такому співвідношенні компонентів, мас.%: вуглець 0,36-0,44 кремній 0,17-0,37 манган 0,5-0,8 хром 0,45-0,75 молібден 0,8-1,2 нікель не більше 0,3 сірка не більше 0,035 фосфор не більше 0,035 залізо решта. При такому вмісті вуглецю - 0,36...0,44% - збільшується міцність та знижується пластичність за рахунок продуктів розпаду аустеніта (перліта). Кремній міститься у межах 0,17...0,37%, що дає зміцнення структури. UA (11) 48497 (13) U 0,36-0,44 0,17-0,37 0,5-0,8 0,45-0,75 0,8-1,2 не більше 0,3 не більше 0,035 не більше 0,035 решта. (19) 1 3 48497 Манган міститься в межах 0,5...0,8%, необхідних для розкислення сталі, а також для її зміцнення за рахунок утворення другої фази в сталі. Хром міститься в межах 0,8...1,1% для забезпечення певного захисту від дії корозії. Нікель, що міститься в межах до 0,3% зменшує розмір зерна, що призводить до збільшення характеристик міцності сталі: жароміцність, твердість. 4 Молібден (0,8...1,2%) - сильний карбідоутворю,очий елемент, який знижує критичну швидкість гартування сталі, при цьому збільшуючи її прогартовуваність. Він зменшує розмір зерна, збільшуючи в'язкість, стійкість до відпуску, знижує крихкість при відпуску, що призводить до збільшення твердості. У таблиці 1 наведені компонентні склади сталі, що пропонується. Таблиця 1 Компоненти сталі Вуглець Кремній Манган Хром Молібден Нікель Сірка Фосфор Залізо 1 0,30 0,15 0,3 0,3 0,7 0,05 до 0,035 до 0,035 решта Склад сталі, що пропонується, мас. % 2 3 4 0,36 0,40 0,44 0,17 0,27 0,37 0,4 0,55 0,7 0,45 0,55 0,75 0,8 1,0 1,2 0,1 0,2 0,3 до 0,035 до 0,035 до 0,035 до 0,035 до 0,035 до 0,055 решта решта решта Виготовлення пропонуємого складу сталі здійснюється за такою технологією. У кисневий конвертер подається рідкий чавун та металічний лом, при чому спочатку завантажують 30% металолому, потім заливають чавун при температурі 1250...1400°С, потім подають кисень Прототип 5 0,48 0,4 0,8 0,9 1,3 0,4 до 0,035 до 0,035 решта 0,40 0,27 0,55 0,55 0,3 до 0,035 до 0,035 решта та додають шлакоутворюючі матеріали, легуючі елементи. При досягненні заданого вмісту вуглецю подачу кисню припиняють, конвертер повертають та виливають сталь. Механічні властивості прототипу та пропонуємої сталі представлені в таблиці 2. Таблиця 2 Сталь Твердість НRC на відстані від охолоджуваного торця, мм 1,5 4,5 7,5 10,5 13,5 16,5 19,5 22,5 25,5 50-58 48-56 44-54 38-50 36-48 32-44 30-42 26-38 24-36 Прототип Запропонований склад (вміст молібдену 1,0%) 52-63 50-58 46-58 40-52 З приведених результатів (таблиця 2) можна зробити висновок, що запропонований склад у порівнянні з прототипом має більш високі показники прогартовуваності, тобто твердості HRC на відстані від охолоджуваного торця. Вказані переваги пропонуємої сталі дозволяють збільшити довгові Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 40-50 32-46 32-44 30-42 28-38 28,5 22-32 28-36 чність та надійність деталей, що з даної сталі виготовляються. Джерела інформації: 1. ГОСТ 7417-75. СТАЛЬ КАЛИБРОВАННАЯ КРУГЛАЯ. СОРТАМЕНТ, с.4 (прототип), с.6 (аналог). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601