Сталь

(19) 111) СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 151) С 22 С 38 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬС ия ударной бразованию ем, чт елью повыше вязкости, сопротивлен горячи рещин при литье зносостойкости, содержит кальцием соотношени сохранен на дополи магний компоненысокой ительн 1,5- 0,5- 0,3 тво ССС19741,2 1,0 9,0 5- 85,00,060,06юе 0,005- 0,005- Осталь глерод ан, ни лез1093726 5О 15 20 25 30 35 40 45 ф 50 55 1Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к сталямс особыми свойствами.Известны стали, широко используемые в. качестве износостойких.Однакопри высокой износостойкости они необладают требуемыми прочностными ипластическими свойствами в литомсостоянии, либо наоборот - при хороших механических свойствах их износостойкость невелика.Известен износостойкий сплав1,содержащий, вес.7:Углерод 2-3Кремний 0,2-0,8Марганец 0,3-1Хром 4, 5-9Титан 1,5-5Молибден 0,05-1Медь 0,5-1,2Железо ОстальноеНедостатком сплава является низкая ударная вязкость в литом состоянии и повышенная склонность к горячим трещинам.Известна сталь 1, обладающаяповышенной абразивной износостойкостью, следующего химического состава,вес.7:Углерод 1-4,25Кремний До 1,5Марганец До 1,5Хром 3,5-9,5Титан 0,5-5,0Молибден До 2Ванадий До 5Вольфрам До 3Кобальт До 5Никель До 3Железо ОстальноеНедостатком известного сплава яв-,ляются низкая ударная вязкость в литом состоянии и повышенная склонностьк горячим трещинам.Целью изобретения является повышение ударной вязкости, сопротивлениеобразованию горячих трещин при литьеи сохранение высокой износостойкостистали,Эта цель достигаегся тем, что стальсодержащая углерод, кремний, марганец,хром, титан, никель, железо, дополнительно содержит кальций и магнийпри следующем соотношении компонентов, мас.Е:Углер од 1,5-2,2Кремний 0,5-1,2Марганец 0,3-1,0Хром 4,5-9,0 Титан 0,8-2,5Никель 3,1-5,0Кальций 0,005-0,06Магний 0,005-0,06Железо ОстальноеСодержание никеля меньше 3,17. не обеспечивает получения минимально допустимой ударной вязкости - 10 Дж/см. При содержании больше 5 никель отрицательно влияет на абразивную стойкость, так как в структуре стали появляются значительные количества остаточного аустенита и падает твердость.При содержании кальция и магния меньше 0,0057 не проявляется их модифицирующее действие. При содержании этих элементов больше 0,067 происходит выделение свободных карбидов кальция и магния, что отрицательно сказывается на прочностных и пластических свойствах стали.Проводят опытную выплавку сталей и оценку их свойств в литом состоянии. Данные приведены в таблице. Ударную вязкость определяют по стандартнойметодике. Износостойкость исследуютпри трении металла по металлу с прослойкой абразива по методике НК(неподвижное кольцо). Износостойкостьопределяют относительно эталона -сталь 45 в отожженном состоянии. Оценивают также склонность стали предлагаемого состава к горячим трещинам, для чего в чугунный кокиль.состальным коническим стержнем заливают жидкий металл при определенной температуре. Проба получается в виде коЛьца с нецентральным отверстием. Оценкасклонности материала к горячим трещинам производится по суммарной длинетрещин,Понижение содержания углерода икарбидообразующих элементов, а такжевведение никеля несколько снижаетизносостойкость исследованных составов, но позволяет существенно повысить ударную вязкость,. Как следствие,увеличивается способность сплавовпротивостоять абразивному износу сумеренными ударными нагрузками. При минимальных содержаниях углерода, хрома и титана ударная вязкость достигает 20 Дж/см и более,2в то же время несколько понижается относительная износостойкость. При максимальном содержании этих элемен"чарная вязкость падает до 121093ееСостав Содержание химических элементов, ХС Яа Ип Ст Тд Яа Са ИВ с Ударная Относительвязкость ная износо" Ан Дн/см стойкость Суммарнаядлина трецннэ мм 1 2,65 0,40 0,50 5,10 2,60 Ио 0,903,0 3,6 30 2,0 2 2,20 0,35 0,42 5,20 5,0 3,4 26 8,0 3,0 24 492 050 045 60 180 41 . 003 13,5 2,9 5 1,80 0,65 0,51 6,0 1,62 3,8 0,03 18,00,005 О,С 05 20,0 3,0 8,0 3,1 0,06 0,06 24,0 7 1,83 0,70 0,50 6,1 1,57 4,0 3,15 004 0,02 20,5 2,8 9 220 061 040 585 1 э 85 395 003 0 ОЭ 14 эО 1 О 190 Оэ 50 045 610 182 40 005 О 01 180 3,0 3,0 2,9 11 1,92 1,20 0,42 6,10 1,75 3,90 0,04 0,01 17,5 3,0 12 1,85 О 65 030 580 172 395 003 002 180 3,1 0,052 0,017 20,0 0,015 0,02 16,0 2,9 15 1,87 О, 63 0,45 9,0 1,90 4, 15 0,06 0,05 22 0,Э 1 3,87 0,43 0,01 18,0 2,6 4,05 0,032 0,027 17,0 3,3 Зэ 18 1,83 0,65 0,44 6,2 1,80 3,10 0,05 0,02 12,0 0,018 0,03 22,5 2,8 Составитель Л.СуязоваТехред И,Метелева Корректор О.Билак Редактор Н.Егорова Заказ 3380/23 Тирап 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 314 Дж/см 2, но зато повьппается относительная износостойкость. Таким образом, для деталей, работающих в условиях абразивного износа с умеренными ударными нагрузками, можно рекомендовать спл, ы с минимальным содержанием этих элементов. При уменьшенных ударных нагрузках содержание углерода,хрома и титана можно увеличить до максимальных значений. 1 ОВведение модификаторов резко повышает устойчивость стали против го 3 2,15 0,40 0,55 5,0 2,10 2,8 б 1,75 0,73 0,46 5,92 1,48 4,2 8 1,50 0,50 0,45 6,0 1,80 4,1 13 1,90 0,60 1,0 5,95 1,80 4,0 14 1 80 О 67 О 50 4 5 1 75 4 1 16 191 066 040 582 080 17 1,85 0,70 0,52 6,0 2,50 19 190 062 050 60 185 50 7264рячих трещин. Наилучшие результаты . дает использование комплексного модификатора ЖКМКпо ТУ 14-5-39-74.При этом в литейной пробе полностью отсутствуют горячие трещины. Экономический эффект от внедрения предлагаемой стали для отливки лифтеров рудоразмольных мельницММС 90 ХЗОА только на двух горнообогатительных комбинатах составит 876 тыс. руб.