Сталь

(71) Заявител СТАЛЬ До 5,0 От 0,01 э доердевания стали 0,10 молибден, вана ольфрам, титан ний, ниобий,бо в сумме к 0 словнях ая Мар гане 1Изобретение относится к металлургии, вчастности к изысканию и применению сталейв машиностроении в литом состоянии, которые подвергаются при эксплуатации термическим и динамическим воздействием в условиях абразивного изнашивания,Известна сталь 1),УглеродМарганецКремнийХромВанадийНикельКальцийМолибденТитанАзотЖелезоНаиболее близкойческой сушностн и доявляется сталь 21, сУглеродКремний содержащая, вес,%:0,30 - 0,40 0,40 - 1,20 0,20 - 0,60 0,93 - 1,20 0,05 - 0,17 0,05 - 0,30 0,001 - 0,05 0,07 - 0,20 0,006 - 0,05 0,005-0,02 Остальное к изобретению по технистнгаемому результату одержащая. вес.%:0,25 - 0,5 0,2-0,5 0,2-3,0 аченко, В, А, Самойленко, Е. НЮ. Р, Яхкинд и Ю, Г, Хрмов тельск институт цементной Никель Азотпредела растворимости затв По крайней мере, один компонент из группы: тантал, р 0,3 - 1 Железо Остальное Указанные стали по своим механическимсвойствам в основном удовлетворяют требованиям, предъявляемым к сталям, подвергаю.шимся динамическим нагрузкам в у абразивного износа.Однако они не удовлетворяют возросшимтребованиям по своим технологическим свой ствам и термостойкости, так как из-за низ.кой технологичности сложно получить годную 20отливку, что приводит к повышенному браку по литью, при отливке, термообработке н экплуатации деталей из указанных сталей, ниэк их термостойкость не обеспечивает заданного уровня свойств.,12 О Никел 0,05 - 5 00,015 - 0,10 ния мула иэо Азо а надин цирк и бо мининций 0,25-0,50,2-0,5 0,2-3,0 Углерод Кремнии Маргане ВНИИПИ Заказ 5265/36 Тираж 660 Подписное жтород, у П "Патент ектна Сталь, содержащая углерод, кремнии, марганец, никель, азот, один компонент, из группы, содержащей хром, молибден, ванадий, воль фрам, титан, цирконий, ниобий, тантал и бор, и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения технологических свойств и термостойкости при сохранении динамической прочности к износостойкости, она дополнительно содержит алюминий, кальций и барий при следующем соотношении компонентов, %; дин .компонент из группы,ржащей хром, молибден,", вольфрам, титан,оний ниобий, тантал0,3 - 100,01 - 0,100,001 - 0,010,0001 - .0;001Остальнгчники информации,внимание при. экспертизесвидетельство СССР Иф 727706,50, 1978.ции Иф 2180192, кл.С 22 С 39/003 94522Кроме того детали из этих сталей склонны к трещинообразованиям при наличии в отливках резких переходов от тонких сеченийк толстым, а также отверстий и выступов,являющихся концентраторами термических напряжений. Поэтому для работы в. условияхпроизводства с возросшим уровнем мощностимашин и агрегатов требуется материал, об.ладающий повышенной циклической прочностьюи пластичностью, как в процессе отливки и втермообработки за счет высокой технологичности, так и в процессе эксплуатации за счетповьцценной стойкости,Целью изобретения является повышение технологических свойств и термостойкости присохранении высокого уровня динамическойпрочности и износостойкости,Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель,азот, один компонент из группы, содержащейхром,. молибден, ванадий, вольфрам, титан,цирконий, ниобий, тантал и бор и железо,дополнительно содержит алюминий, кальцийи барий при следующем соотношении компонентов, %:25Углерод . 0,25 - 0,5Кремний 0,2-0,5Марганец 0,2-3,0Никель 0,05 - 5,0Азот 0,015 - 0,10зоОдин компонент изгруппы, содержащей хром,молибден, ванадий, вольфрам,титан, цирконий, ниобий,тантал и бор 0,3-1,0Алюминий 001 О 10 З 5Кальций 0,001 - 0,01Барий 0,0001 0,001Железо ОстальноеХимические составы сталей приведены втабл, 1.Склонность к трещинообразованию и литейную усадку определяют по пробе Нехендзи.Самарина,а жидкотекучесть - по спирали Кери.о 4Технологические свойства и термостойкостьпредлагаемой и известной стали приведеныв табл. 2,Как видно из табл. 2, наиболее высокимитехнологическими свойствами и термостойкостью обладает предлагаемая сталь при выбранном диапазоне легирования.Механические свойства стали,После термической обработки - нормали-озация при 920 С - сталь имеет предел прочности 82 - 101 кг/мм; предел текучести44 - 58 кг/мм относительное удлинение 20- 22%; относительное сужение 38-42%; ударнуювязкость 5,7 - 10,2 кгм/см; коэффициент от.носительной износостойкости на машине НК1,58 - 1,60.После термической обработки - закалкапри 100 С плюс отпуск при 650 С - стальимеет предел прочности 175 - 184 кг/мм;предел текучести 147 - 164 кг/мм; относительное удлинение 12-16%; относигельное сужение 22 - 28%; ударную вязкость 4,2 в7,4 кгм/см; коэффициент относительной износостойкости на машине НК 1,68 - 1,77,Таким образом, введение. ук;,ванных легирующих добавок способствует повышению технологических свойств и термостойкости при высоком уровне механических свойств и износостойкости,Внедрение в производство предлагаемой стали обеспечивает получение отливок повышенного качества за счет высокой технологичности этой стали. Одновременно, применение этой стали для изготовления деталей для различных машин агрегатов цементного оборудования позволяет снизить брак по литью на 12%, повысить выход годного на 6,5% и увеличить долговечность при эксплуатации.Срок. службы деталей из предлагаемой стали для трубных мельниц увеличивается на 40 - 60%, а годовой экономический эффект от внедрения одной гонны запчастей из этой стали составляет 0,38 тыс, руб.945220 Таблица 1 в Содержание, % й Ч А Са Ва Известная 0,25 0,20 0,2 0,05 0,015 0,3 Остальное 2 0,38 0,37 1,6 2,5 0)057 4,8 3 0,50 0,50 3,0 5,0 0,10 10,0 0,2 0,05 0,01 0,001 0,0001 0,20 0,05 0,005 0,0005 0,37 1,6 2,5 0,057 4,8 3 0,50 0,50 3,0 5,0 010 100 010 010 0,.001 Таблица 1 г Известная 1 0,25 0,20 0,2 0,05 0,015 0,3 Осгальное 2 0,38 0,37 1,6 . 2,5 0,057 4,8 0,10 10,8 3 0,50 0,50 3,0 5,0 1 0,25 0,20 0,2 0,05 0,015 0,3 0,01 0,001 0,0001 0,05 0,005 0,0005 0,37 1,6 2,5 2 0,38 0,057 4,8 3 0,50 0,50 3,0 5,0 0,10 10,0 0,10 0,10 0,001 Предла- гаемая 1 0,25 2 0,38 Предла- гаемая 0,015 0,3 1945220 Таблица 1 ж Извес ная Остальное 0,20 0,2 0,05 0,015 0,3 1 0,25 2 0,38 0,37 1,6 2,5 0,057 4,8 0,10 10,0 3 О;50 0,50 Э,О 5,0 0,20 0,2 0,05 0,015 0,3 0,01 0,001 0,0001 1 025 2 038 0,37 1,6 2,5 3 0,50 0,50 3,0 5,0 Таблица 1 з Известная 1 0,25 0,20 0,2 0,05 0,015 0,3 Остальное 2 0,38 0,37 0057 4 8 1,6 2,5 3 050 0,50 ОЮ 100 3,0 5,0 0,20 . 0,2 0,05 0,015 0,3 0,01 0,001 0,0001 1 0,25 2 0,38 0,37 ,6 2,5 3 0,50 0,50 3,0 5;0 Предлагаемая Предла- гаемая 0,057 4,8 0,05 0,005 0,0005 0,10 10,0 0,10 О, 10 0,001 0,057 4,8 0,05 0,005 0,0005 0,10 10,0 0,10 О,Ю 0,001.945220 Продолжение табл. 2 Термостой кость Сталь Количествотрептин, шт Размер трещин, мм Диск индр169 108 561 2,0 124 1 г 584 2,04 160 114 592 2,10 168 , 125 568 2,01 128 112 1 д 588 2)05 157 118 598 2,12 129 129 2,0 159 120 1 е 584 2,04 596 128 2,10 Предла.гаемая. Жидкотекучесть по спирали Кери,мм Свободная Скло"ность к тРепитноооралитейная усадка,% Количество теплосйен до появления поверхностной тренды