цементуемая сталь

Формула изобретения

Цементуемая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, азот, ванадий, кальций, молибден, фосфор, кобальт, железо, отличающаяся тем, что компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,05-0,1, кремний 0,5-0,7, марганец 7,0-11,0, азот 0,03-0,08, ванадий 1,0-2,0, кальций 0,02-0,05, молибден 5,0-6,0, фосфор 0,1-0,2, кобальт 5,0-6,0, железо - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сталей, которые могут быть использованы для изготовления крупных и тяжело нагруженных деталей.

Известна цементуемая сталь, содержащая, мас.%: углерод 1,5; кремний 3,0; марганец 7,0-40,0; азот 0,4; ванадий 3,0; кальций 0,0005-0,005; молибден 3,0; фосфор 0,06; кобальт 4,0; железо - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение прочности стали.

Технический результат достигается тем, что в цементуемой стали, содержащей углерод, кремний, марганец, азот, ванадий, кальций, молибден, фосфор, кобальт, железо, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,05-0,1; кремний 0,5-0,7; марганец 7,0-11,0 азот 0,03-0,08; ванадий 1,0-2,0; кальций 0,02-0,05; молибден 5,0-6,0; фосфор 0,1-0,2; кобальт 5,0-6,0, железо - остальное.

В таблице приведены составы стали.

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%:
	1	2	3
Углерод	0,05	0,08	0,1
Кремний	0,7	0,6	0,5
Марганец	7,0	9,0	11,0
Азот	0,03	0,05	0,08
Ванадий	2,0	1,5	1,0
Кальций	0,05	0,035	0,02
Молибден	5,0	5,5	6,0
Фосфор	0,2	0,15	0,1
Кобальт	6,0	5,5	5,0
Железо	остальное	остальное	остальное
Предел прочности стали, МПа	1400-1430	1400-1430	1400-1430

В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Структура цементированного слоя стали состоит из мелкоигольчатого мартенсита и избыточных карбидов. Углерод, введенный в указанном количестве, обеспечивает повышенную прочность сердцевины, позволяет уменьшить глубину цементированного слоя. Ванадий, молибден и кобальт упрочняют твердый раствор. Фосфор образует легкоплавкую эвтектику, состоящую из аустенита и фосфида железа. Азот в химически связанном состоянии, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства стали. Кальций выполняет функцию раскислителя.

Режимы ковки, термической обработки стали следующие: температура ковки 800-1180°С; нормализация при 920-950°С; высокий отпуск при 650°С; цементация при 900-930°С или при 1000-1030°С; закалка с 760-810°С в масле; отпуск при 150-170°С.

Источник информации

1. JP 2104633, 1990.