SU1070203A1

SU1070203A1 - Wear resistant alloy

Info

Publication number: SU1070203A1
Application number: SU823478849A
Authority: SU
Inventors: Федор Константинович Ткаченко; Александр Яковлевич Майструк; Валентина Ильинична Коноп-Ляшко; Галина Ефимовна Каинова; Игорь Федорович Ткаченко; Василий Иванович Лукин; Василий Георгиевич Ефременко
Original assignee: Ждановский металлургический институт
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1984-01-30

Abstract

ИЗНОСОСТОЙКИЙ СПЛАВ, содержащий углерод, марганец, титан и железо, отличающийс тем, что, с целью повышени износостойкости , он содержит компоненты в следующем соотношении компонентов , мас.%: Углерод 2-3,5 Марга нец 15-24 Титан2,5-6,0 ЖелезоОстальноеWEAR-RESISTANT ALLOY containing carbon, manganese, titanium and iron, characterized in that, in order to improve wear resistance, it contains components in the following ratio of components, wt.%: Carbon 2-3.5 Margaz 15-24 Titanium 2.5-6 , 0 IronEverything Else

Description

Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к состава сплавов, примен емым дл деталей, работающих в услови х интенсивного абразивного износа с незначительны ударными нагрузками. Известна сталь Cl1 дл изготовлени деталей, подвергающихс удар абразивному износу 110Г13Л, содерж ща , мае.%; Углерод0,9 Кремний0,4-1,0 Марганец 11,5-14,5 Хром«0,5 Никель 0,5 Медь«0,3 ЖелезоОстальное Недостатке стали вл етс низк износостойкость при работе в услови х интенсивного абразивного изно с незначительными ударными нагрузками . Наиболее близким к изобретению вл етс сплав С21 состава, мас.% Углерод1,1-1,8 Кремний0,26-0,65 Марганец1,2-1,8 Хром7-18 Никель1,5-4 Титан0,03-0,2 Азот0,02-0,1 ЖелезоОстальное Такой сплав имеет высокую твердость , содержит карбонитриды и карбиды, распределенные по граница ацементного дерна, но износостойкость его в услови х абразивного износа недостаточна. Цель изобретени - повышение из носостойкости. Поставленна цель достигаетс т что сплав, включающий углерод, мар ганец, титан и железо, содержит ко поненты в следующем соотношении,ма Углерод2,0-3,5 Марганец15-24 Титан2,5-6,0 ЖелезоОстальное В качестве примесей сплав содер жит серу (до 0,02%) и фосфор (до 0,021%).The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the composition of alloys, used for parts operating under conditions of intense abrasive wear with minor shock loads. Known steel Cl1 for the manufacture of parts subjected to impact abrasive wear 110G13L, containing, in May.%; Carbon0.9 Silicon0.4-1.0 Manganese 11.5-14.5 Chrome "0.5 Nickel 0.5 Copper" 0.3 Iron Else The disadvantage of steel is low wear resistance when operating under conditions of intense abrasive wear with minor impact loads. The closest to the invention is alloy C21 of composition, wt.% Carbon1.1-1.8 Silicon0.26-0.65 Manganese1.2-1.8 Chromium7-18 Nickel1.5-4 Titanium0.03-0.2 Nitrogen0 , 02-0.1 IronErestal This alloy has high hardness, contains carbonitrides and carbides distributed along the boundary of acerated sod, but its wear resistance under conditions of abrasive wear is insufficient. The purpose of the invention is an increase in wear resistance. The goal is to achieve that the alloy, including carbon, manganese, titanium, and iron, contains components in the following ratio, carbon2.0-3.5 Manganese15-24 Titanium2.5-6.0 IronOther As an impurity, the alloy contains sulfur (up to 0.02%) and phosphorus (up to 0.021%).

Содержание, вес.%, компонентов Повьаиенное содержание углерода обеспечивает образование карбидов, определ ющих стойкость к абразивному износу. Содержание углерода ниже 2% не обеспечивает повышение износостойкости из-за недостаточного количества карбидов. При содержании углерода более 3,5% сплав охрупчиваетс , снижаетс сопротивление ударным нагрузкам . Марганец в количестве 15-24% обеспечивает получение аустенитной матрицы . При содержании марганца ниже 15% стойкость сплава снижаетс из-за наличи в матрице структуры аустени мартенсит . Содержание марганца более 24%, не способству повышению износостойкости , приводит к удорожанию сплава. Содержание титана в пределах 2,5-6% обеспечивает высокую износостойкость , при уменьшении содержани его менее 2,5% не обеспечивает образовани достаточного количества карбидов, что приводит к снижению износостойкости. При содержании титана более 6% матрица становитс аустенитно-мартенситной или мартенситной . Сплав выплавлен в индукци онных или электрических печах. Необходимое количество титана обеспечиваетс введением расчетного количества ферротитана с учетом угара. В табл. 1 представлен химический состав выплавленных сплавов. Износостойкость образцов сплавов размером 5x15x25 мм в литом и закаленном состо ни х испытывалась по мв тодике Бринелд -Хаворта. В качестве абразива испытывалс карборундовый порошок. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Отливка деталей, например лап культиваторов, работающих в услови х интенсивного абразивного износа при наличии ударных нагрузок, из сплавов предлагаемого состава увеличивает износостойкость в 2-3,5 раза по сравнению с базовым сплавом 110Г13Л, что позволит получить экономический эффект 71 тыс. руб. в год. Таблица 1Content, wt.%, Components The carbon content provides for the formation of carbides, which determine the resistance to abrasive wear. The carbon content below 2% does not provide increased wear resistance due to an insufficient amount of carbides. With a carbon content of more than 3.5%, the alloy is embrittled, and the resistance to shock loads is reduced. Manganese in the amount of 15-24% provides the austenitic matrix. When the manganese content is lower than 15%, the durability of the alloy is reduced due to the presence of austenium martensite in the matrix. The manganese content is more than 24%, not contributing to an increase in wear resistance, leads to an increase in the cost of the alloy. The titanium content in the range of 2.5-6% provides high wear resistance, while reducing its content to less than 2.5% does not ensure the formation of a sufficient amount of carbides, which leads to a decrease in wear resistance. When the titanium content is more than 6%, the matrix becomes austenitic-martensitic or martensitic. The alloy is melted in induction or electric furnaces. The required amount of titanium is provided by the introduction of the calculated amount of ferrotitanium, taking into account the carbon loss. In tab. 1 shows the chemical composition of the smelted alloys. The wear resistance of alloy samples with dimensions of 5x15x25 mm in cast and hardened conditions was tested using a Brineld – Hvort method. Carborundum powder was tested as an abrasive. The test results are shown in Table. 2. Casting parts, such as cultivator paws, working under conditions of intense abrasive wear in the presence of shock loads, from alloys of the proposed composition increases wear resistance by 2-3.5 times as compared to the base alloy 110G13L, which will allow to obtain an economic effect of 71 thousand rubles . in year. Table 1

2152,5--2 ,315,66 -3 ,5243,2 -Извест1 ,51,610,10 0,4112,0 ный --Остальное - .2 0, 320 350 4502152.5--2, 315.66 -3, 5243.2 -Izvest1, 51.610.10 0.4112.0 ny - the Rest - .2 0, 320 350 450

Т а б л и ц. аT a b l and c. but

0,161 0,160 0,162 0,2550.161 0.160 0.162 0.255

Claims

WEAR-RESISTANT ALLOY containing carbon, manganese, titanium and iron, characterized in that, in order to increase wear resistance, it contains components in the following ratio of components, wt.%:

Carbon 2-3,5 Manganese 15-24 Titanium 2.5-6.0 Iron Rest