Сталь

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ. N* СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТЖЕСКИХ РЕСПУБЛИК „mSU,w 1452169 А1 (5Q4 С 22 С 38/50 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4242757/31-02 (22) 12.05.87 к (71) Физико-механический институт им* Г.В. Карпенко. (72) Р.А. Хруник, К.Б. Кацов, А.Е. Семеновский, А.А. Котречко, И.В. Кокотайло» Н.Н. Гнатышак, Е.Т, Костив, М.Н. Дзядык и М.М. Кудрявцев (53) 669.15.194(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР * 513ЇО9, кл. С 22 С 38/50, 1976. (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, и мо жет быть использовано в различных отраслях машиностроения при производ стве высоконагружаемых деталей и узлов зубчатых передач ответственно 1 . Изобретение относится к области металлургии, а именно к стали, и может быть использовано ъ различных отраслях машиностроения при производстве выеоконагруженных деталей и узлов зубчатых передач ответственного назначения. Целью изобретения является повышение прочности, ппотности, в пределе выносливости. Соотношение легирующих и примесных элементов в предлагаемой композиции выбрано таким образом, чтобы структура металла в результате химико-термической обработки (ХТО) обеспечивала значительное повышение прочностных и служебных характеристик, 2-89 го назначения. Цель изобретения повышение прочности» пластичности и предела выносливости. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,15-0,20; хром 0,7-1,0; марганец 0,9-1»2j кремний 0,2-0,4; никель 0,9-1,2; титан 0,04-0,08; ниобий 0,06-0,1; редкоземельные металлы 0,01-0,015; сера 0,01-0,025; фосфор 0,01-0,02, железо - остальное. При этом оптимальные свойства достигаются І если суммарное содержание титана и ниобия не превышает 0,015% Применение предлагаемой стали позволяет повысить надежность и работоспособность деталей и узлов автомобильных зубчатых силовых передач в условиях длительной эксплуатации. 1 з . п , ф-лы, 2 табл. а снижение деформаций, получаемых в процессе ХТО, а также необходимую технологичность при производстве сложнопрофильных деталей н механизмов зуб- N9 чатых передач. Введение в предлагаемую сталь добавок ниобия и редкоземельных метал- (О лов в указанном соотношении с другими элементами улучшает структурную стабильность и механические свойства. значительно снижает уровень внутренних напряжений, получаемых в процессе ХТО, повышает сопротивление усталостному разрушению, что позволяет использовать предлагаемую композицию для изготовления зубчатых пар и узлов трения, к которым предъявляются тре ел 3 14521 69 бования высокой прочности и поверхной эксплуатации силовых передающих ностной твердости в сочетании с пласустройств и механизмов, а также знатичной и вязкой сердцевиной. чительно снизить трудоемкость и сеП р и м е р. На полупромыпленных бестоимость изготовления деталей. лабораторных установках проведены Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я опытные плавки, пластическая и химико-термическая обработки, опреде1. Сталь, содержащая углерод, лены необходимые физико-механические хром, марганец, кремний, никель, тисвойства предлагаемой и известной ю тан, серу, фосфор и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сталей. Металл выплавлялся в 30-ти повышения прочности, пластичности, кг открытых индукционных печах. предела выносливости, она дополниСлитки подверглись обработке давлетельно содержит ниобий и редкоземельнием на кузнечно-прессовом оборудоные металлы при следующем соотношевании. Температура начала и конца 15 нии компонентов, мас,%: ковки 1100-800°С. Результаты механических испытаний образцов усредне0,15-0,20 Углерод ны по трем образцам на точку. 0,7-1 ,0 Хром 0,9-1,2 Химико-термическая обработка обМарганец 0,2-0,4 разцов проводилась в шахтной цемента-20 Кремний 0,9-1,2 ционной печи Ц-35 при температуре Никель 0,04-0,08 87О°С, среда - эндогаз + природный Титан 0,06-0,1 газ + аммиак, непосредственная з а Ниобий калка в масле с последующим низким Редкоземельные отпуском при 190°С 2 ч . В табл. 1 и 25 0,01-0,015 металлы 2 приведены химический состав., и 0,01-0,025 Сера результаты определения механических 0,0,1-0,02 Фосфор свойств исследуемых материалов. Остальное Железо Применение предлагаемой стали поз2, Сталь по п. 1, о т л и ч а юволит повысить надежность и работо- З щ а я с я тем, что суммарное содерС способность зубчатых передач и разжание титана и ниобия не превышает личных пар трения в условиях длитель0,15%. Т а б л и ц а Химический состав исследованных 1 Сталь Условный номер плавки Известная 4 сталей Содержание элементов, мас,% Nb РЗМ s р Fe 0,04 0,06 0,0! 0,01 0,01 Ос тэль " н о е 1,1 0,06 0,08 0,012 0,02 0,015 -•• 1,0 1,2 0,08 0,10 0,015 0,025 0,02 -•• 1,6 1,0 0,07 С Si Мп 0,15 0,20 0,9 0,7 0,9 0,18 0,30 1,1 0,9 0,20 Предлагаемая 1 0,40 1,2 0,24 1,05 0,95 Сг Ni Ті 0,013 0,024 _••_ . 5 " 1452169 * Т а б л и ц а 2 Механические свойства исследованных сталей Сталь Условный номер плавки МПа МПа % Предел выносливости Твердость сердцевины H C R Твердость цементованного слоя HRC Известная 840 19 490 34 57 2 1000 1020 860 18 500 36 58 3 Предлагаемая 1050 900 17 480 38 58 4 950 780 16 410 41 56 1 1 • •л Редактор М. Самерхаиова Составитель С. Деркачева Техред м.Ходанич Корректор И. Муска Заказ 73/ДСП " Тираж 401 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035# Москва, Ж-35, Раушская наб„, д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г„Ужгород, УЛ. Гагарина,101