Сталь

Союз СоветскннСоциалнстическинреспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кд. С 22 С 38/16 3 Ъаударстмнный квинтет СССР нв делан нзабретеннй н отнрытнй(53) УДК 669.15-194(088.8) В. Т. Сладкоштеев, Д. С. Казарновский, Н.Ф-.ЛегендаА.А.Азаркевич, Д,А. Литвиненко, В.И. Ба)пон,: М.С. Гордиенко,В. А. Плохих, О. В. Носоченко, В. Я. Павловский, Е. Я. Рудчук,Е.И. Счастный и Б.А.АлексеенкоУкраинский ордена Трудового Красног Знамени научно"исследовательский институт металлов(54) г ТАЛБ Изобретение относится к металлургии и может быть использовано длл производства проката черных металлов, в частности износостойких сортовых профилей и листов, применлемых в угольной и горнорудной промышленности в термообработанном и горячекатаном состояниях для сварных конструк" ций. содержащая,Известна сталь 1 1вес.3:УглеродМарганецКремнийХромВанадийМагнийАлюмини йМедьЖелезоНедостатками этойнизкие прочностные ссостойкость, а также 0,26-0,550,7-1,4 0,2-0,60,05-0,45 0,06-0,150,005-0,050,01-0,10,05-0,5 Остальное стали являются войства и изноплохал свариваемость при ручной дуговой и автомати"ческой сварке.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемо"му эффекту является сталь 1 2 3, сожащая вес.4:Углерод 0,2Кремний 0,1-1, 0Марганец 1, 05-1, 61Фосфор 0,1Медь 0,2-0,6Хром 41 0Титан О, 027-0,5Ниобий 0,05-0,5Железо Остальное .15Недостатками этой стали являютсяее низкие прочностные свойства, износостойкость и прокаливаемость посльтермической обработки (закалки .и низкого отпуска либо одной закалки) . Этообусловлено тем, что элементы в ука"занных пределах незначительно повышают устойчивость аустенита и прочностные свойства после термообработСталь Содержание элементов,.вес.ФС 51 Ип Сц В А 1 Т 1 РСг МЬ Пред- лага 0,16 0,51 0,76 0,13 0,001 0,01 0,015 0,025 0,021 0,05 0,24 . 0,61 1,17 0,28 0,003 О,О 3 0,025 О,044 0,024 0,05 0,29 0,77 1,49 0,42 0,005 0,04 0,05 0,075 0,020 0,05 0,23 0,58 1,20 0,33 0,0014 0,01 0,02 0,045 0,027 0,04 0,23 0,59 1,20 0,33 0,0045 0,05 0,03 0,05 0,026 0,06 Извест 0,11 0,035 О 029 0,39 0,16 0,14 0,41 1,29 0,42 ки будут невысокими. Особенно низкие прочностные свойства сталь будет иметь при содержании легирующих элементов на нижнем пределе. Наличие в стали указанного количества ниобия значительно удорожает сталь. Кроме того, при нагреве иэделий под закалку ниобий и титан, связывая углерод, снижают прокаливаемость стали, что приводит к уменьшению прочностных 19 свойств стали и даже к образованию в процессе закалки некоторого количества структурно-свободного феррита, Наличие же последнего даже в незначительных количествах приводит к су аественному снижению износостойкости Наличие хрома, марганца и кремния в указанных пределах приводит к росту углеродного эквивалента и ухудшению свариваемости профилей сложйой Формы. уЦель изобретения - повышение прочности и износостойкости стали. Сталь выплавляют в индукционной печи емкостью 200 кг.В качестве шихты используют спокойную сталь с содержанием углерода 0,27-0,34 .и фосФора до 0,0253. После доведения стали до требуемого состава по содержанию углерода, марганца, И кремния и меди ее раскисляют в печи алюминием в количестве 0,2-0,9 кг/т стали, титаном в виде 333 ферротита 4Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, Фосфор, медь, титан и железо, дополнительно содержит бор и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес,4: Содержание серы не должно превышать 0,0454. В стали допускается содержание мышьяка до 0,15 вес.3.Химический состав исследованных сталей представлен в табл. 1.Т а б л и ц а 1 на в количестве 0,5-1,7 кг/т стали изатем вводят бор в виде 7 Ф Ферроборав количестве 0,2-0,6 кг/т стали,фосфор присаживают в полностью раскисленный металл после присадки алюминия в виде 16,54 феррофосфора в количестве до 3,5 кг/т стали. После полного раскисления сталь выпускают и разливают в слитки весом5 9013314 50 кг. Металл в слитках утепляют кок- рОХГСН 2 Л, Из этой же стали изготавли" со-шамотной смесью. рают соединительное звено цепи, котоСлитки нагревают в газовой печи до рое находится в контакте с боковиной 1200- 1230С и прокатывают полосы рештака угольного скребкового конвейтолщиной 20 мм. Температура конца про ера. Твердость роликов составляет катки составляет 900-950 С. Полосы 47-49 НКС. Скорость скольжения равна режут на заготовки, которые подверга м/с, давление 7 кгс/см .а ют закалке в воде от 900 фС и отпуску Предлагаемая сталь после термипри 200 С в течение 1 ч. Из этих за- ческой обработки имеет износостойготовок изготовляют и испытывают об ф кость, превьвующую износостойкость разцы на разрыв, ударную вязкость и известной стали в 1,25-1,45 раза, износ в угольной среде. Испытания на более высокие прочностные свойства и износ проводят в парах трения "ролик- ударную вязкость. колодка". Колодку изготовляют из пред- В табл, 2 приведены механические лагаемой и известной сталей, ролик - 1 з свойства предлагаемой и известной из закаленной и отпущенной стали сталей.Табли ц а 2 ОтносительТвердостьПйС Ударная вязкость, кгс/см , при температуре испытания С ОтносиПределтекучести,кгс/нм Временноесопротивление разрыву,кгс//ммСталь ная износостойкость тельноеудлинение,+20 -60 ю Предлагаемая 1,26 131-129 110-113 12-14 12 39-41 44-45 49-51 46-47 46-48 123-127 11-13 10 45-147 6,0 173-174 144-146159-157 134-131 9-О 9 1,37 10-11 9,5 6,4 6,2 1 36 158-156 133-130 10 5-11 9,6 Известная 36-37 110- 118 95-99 13- 16 14 1,0 Из предлагаемой стали изготовляют профили боковины рештака. Профили рубят на заготовки, которые послетермической обработки направляют наизготовление рештаков угольных скреб-Яковых конвейеров. Процесс сварки проводят по обычной технологии. Как по-,казывают результаты опробования,предлагаемая сталь технологична привыплавке и прокатке, термообработ- ффке и сварке, имеет после термообработ"ки высокий комплекс механическихсвойств, сочетающий в себе высокие прочностные характеристики (0152-170 кгс/мм, б: = 122-145 кгс/мм) при достаточно высоком относительном удлинении и ударной вязкости (д=10-133,0 = 6,0 кг. см/см),Ожидаемый экономический эФфект от использования стали только для изготовления профиля боковины рештака и днищ рештаков составляет 30 руб. на 1 т проката. Экономический эффект получают за счет экономии металла в народном хозяйстве при повышении изноо состойкости по крайней мере на 254901331 И за счет снижения затрат на доставку, монтаж и ремонт угольных скребковых конвейеров о шахтах. формула изобретения Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, медь, титан и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости, она дополнительно содержит бор и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес,Ф: Углерод 0,15-0,30Кремний 0,5-0,80Марганец 0 ь 7-15Фосфор 0,02-0,10Медь 0,1-0,йТитан 0,01-0,05Бор 0,001-0,005Алюминий 0,01-0,05железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРЮ 583193, кл. С 22 С 38/38.2. Патент СИА и" 3271138,кл75-125 1966.Корректор Н. СтецПодпи сное Составитель С, ДеркачеваРедактор С. Тараненко Техред 3. ФантаЗаказ 1307/26 Тираж 656ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ИРаушская наб. д.53у . д.филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 6