Сталь

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1231081

А1 (51)4 С 22 С 38/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,9-1,5

0,3-0,8

10 — 15

0,2-2,5

0,15-0,65

0,02-0,15

0,02-0,15

0,1-0,5

0,05-0,15

0,005-0,015

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3808953/22-02 .(22) 01.11.84 (46) 15.05.86. Бюл. 9 !8 (71) Институт проблем литья АН УССР и Всесоюзный государственный научноисследовательский и проектный институт асбестовой промышленности (72) В. И. Тихонович, В. К. Едемский, Б..Б. Винокур, С. Е. Кондратюк, Г, Г. Луценко, В. Б. Киселев, В. Д. Павлюк, Н.. М. Карасев и А. К. Мякишев (53) 669.14-018.2(088.8) (5á) Авторское свидетельство СССР

1» 1081233» кл. С 22 С 38/38, 1982.

Авторское свидетельство СССР ll 929735, кл. С 22 С 38/38, 1980.

Авторское свидетельство СССР

l1» 350859, кл. С 22 С 38/58, 1971. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, титан, редкоземельные металлы (РЗМ) н железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударноабразивной износостойкости и ударной вязкости при сохранении механических и литейных свойств, сталь дополнительно содержит молибден, алюминий и бор при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Ванадий

Титан

РЗМ

Молибден

Алюминий

Бор

Железо

12310

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталям, и может быть использовано для изготовления литых деталей дробильного оборудования обогатительных фабрик, работающих в условиях интенсивного ударно-абразивного износа.

Цель изобретения — повышение ударно"абразивной износостойкости и ударной вязкости стали при сохранении 10 механических и литейных свойств.

Пример. Стали выплавляли в дуговой печи ДСП-3 с основной футеровкой. В качестве шихтовых материалов использованы гостирОванные ферро- 1 сплавы, ванадиевый шлак и стальной лом. В завалку давали стальной лом, ферромарганец, феррохром и ванадиевый шлак. По расплавлении завалки в жидкую ванну вводили ферромолибден и ферротитан, вковш †алюмин и сцемиш и ферробор - после заполнения ковша на

1/4 жидким металлом.

Температура выпуска составляла о

1480-1500 С, температура заливки

1360-1390 С.

Сталь подвергалась термообработке в проходной печи по следующему режиму: нагрев до 1050-1100 С, выдержка

3 ч ени в в

3 . указанных пределах, обеспечивает

55 охлажд е оду.

В табл. 1 приведен химический состав сплавов; в табл. 2 — данные сравнительного анализа свойств предлагаемой стали и стали по прототипу.

Механические свойства сплавов определяли по стандартным методикам, жидкотекучесть и линейную усадку— по .пробе Нехендзи-Купцова, ударноабразивную износостойкость — на вертикальных молотковых дробилках ВМД по потере веса молотков.

Введение в сплав молибдена в указанных пределах способствует увеличению степени упрочнения материала при воздействии ударных нагрузок за счет повышения гомогенности структуры сплава. Молибден совместно с другими карбидообразующими элементами (Сг, Ч, Ti, Mn) образует в кристаллиЧеской решетке сплава межатомные пары Ме-С и Ме-В, тем самым связывая атомы углерода и бора и предотвращая выделение обособленных крупных карбидов и боридов в матрице сплава, чем обеспечивается максимальная однородность структуры. За счет этого сплав приобретает повышенную стойкость против ударно-абразивных

81 2 нагрузок — пары атомов Ме-С и Ме-В при ударе поворачиваются вокруг сво" их центров масс, поглощая при этом энергию удара. За счет переориентировки пар Ме-С и Ме-В происходит закрепление дислокаций, находящихся в твердом растворе, вблизи указанных пар атомов, рост плотности дислокаций, что вызывает упрочнение матрицы сплава, т.е, происходит динамическое деформационное старение сплава.

Кроме того, молибден совместно с ванадием подавляет диффузию атомов фосфора, находящихся в сплаве, к границам зерен, связывая их в межатомные пары Me-P, что предотвращает образование хрупких фосфидных эвтектик по границам зерен во время крис- таллизации и межзеренное разрушение при ударе, тем самым повышая ударную вяэкость сплава и его износостойкость. При содержании в сплаве менее О,IX молибден не достаточно эффективно связывает углерод, бор и фосфор и не обеспечивает требуемого повышения ударно-абразивной износостойкости, при содержании более

0,57 в сплаве образуются обособленные карбидные и боридные фазы типа Ме С и МеВ, однородность аустенитной структуры сплава нарушается, что приводит к понижению его ударной вязкости и износостойкости.

Бор, будучи введенным в сплав в снижение температуры кристаллизации сплава, что снижает технологическую температуру разливки сплава. Это обеспечивает наилучшие условия кристаллизации, при которых гарантируется минимальный для данного сплава размер зерна и фиксация легирующих элементов в. твердом растворе, что существенно для достижения высокой ударно-абразивной износостойкости сплава. Кроме того, бор, являясь поверхностно-активным элементом, способствует подавлению диффузии атомов фосфора к границам зерен, что предотвращает межзеренное хрупкое разрушение сплава при значительных ударных нагрузках. При содержании в сплаве менее 0,0053 бор не оказывает каког0-либо эффективного воздействия на свойства сплава вследствие малого содержания. Добавки бора более

0,015Х нежелательны, так как приводят к образованию по границам зерен скоп1231081

Таблица l

Состав о

Химический состав, мас.

С Si Mn Cr V Ti Мо РЗМ AX В Ni Ye

Известный

1,21 0,56 12,5 1,24 0,2 0,08 — 0,08 — — 0,34 Остальное

0,90 0,30 10,0 - 0,20 0,15 0,02 0,10 0,02 0,05 0,005 — Остальное

1,23 0,57 12,6 1,23 0,34 0,06 0,32 0,07 O,ll 0,01 — Остальное.

1,50 0,80 15,0 2, 0 0,65 0,15 0,50 0,15 0,15 0,015 — Остальное

Предлагаемый

0,82 0,22 9,4 0,15 0,1 0,01 0,08 0,015 0,02 0,003 — Остальное

1,62 1,!3 15,3 2,74 0,69 0,18 0,61 0,21 0,22 0,02 — Остальное лений (сегрегацнй) боридов и карбоборидов, что резко снижает ударную вязкость и износостойкость сплава.

Введение в сплав алюминия в указанньж пределах необходимо для обеспечения эффективного торможения роста зерна легированного аустенита.

Алюминий, обладая модифицирующим действием и образуя дисперсные частицы соединений АЮ и AE Оз, измельчает 1О первичную структуру и предотвращает миграцию границ аустеиитных зерен, При содержании алюминия в сплаве .менее 0,05Х количество образуюшихся дисперсных частиц АЮ и AE О неве- 15 лико, и заметного влияния на торможение роста зерен аустеннта они ие оказывают, при содержании более 0,!5Х на границах аустенитных зерен образуются скопления (сегрегации) крупных частиц AEN u AE О» не способные тормозить их рост - растет размер зерен, сплав охрунчивается, уменьшается его ударная вязкость и износостойкость.

Предлагаемый сплав имеет большую в 1,5-1,7 раза ударную вязкость и на 30-357. более высокую ударно-абразивную износостойкость по сравнению с прототипом.

Использование предлагаемой стали обеспечивает увеличение в 1,4-1,6 раз ресурса работы изделий (молотков) в условиях ударно-абразивного изнашивания, снижения за счет этого расхода металла.

1231081

Таблица 2

Физико-химические свойства

Сплав S ° т ° кгс/ кгс/

Известный

В

1 88,3 46,2 24,1 25,2 221 18,7 100

2 . 89,6 48,3 41,2 43,1 218 24,2 116

508

2,60

495

2,45

3 93,7 53,5 38,4 41,3 236 28,9 166

509

2,55

4 96,8 60,1 36,6 39,8 243 26,8 142

2,60

512

Предлагаемый

5 86,9 45,4 32,7 34,9 202 19,8 97

49 l

2,30

47,8 34,5 38,7 269 23,6 117

510

6 89,1

2„70

Составитель А. Османцев

Техред И.Попович Корректор И. Эрдейи

Редактор E. Kane

Заказ 2526/31 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Твердость, НБ

Ударная вязкость а у кгсм/см

Ударноабразнвная из носостойкость, Х жндкЬтекучесть, мм

Лийейная усадка, 3

Сталь Сталь Сталь Сталь 

 

Похожие патенты:

Сталь // 1213082

Сталь // 1188221

Сталь // 1180398

Сталь // 1164306

Сплав // 2149915

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу окалиностойкой стали, используемой для термической оснастки

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу окалиностойкой стали, используемой для термической оснастки

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении рельсов

Изобретение относится к металлургии сталей, используемых в ядерной энергетике, в частности, для изготовления деталей активных зон атомных реакторов на быстрых нейтронах и оборудования термоядерных реакторов

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению сталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания и подвергающихся знакопеременным динамическим нагрузкам

Изобретение относится к обладающей повышенной прочностью стальной полосе или листу с преимущественно феррито-мартенситной структурой и к способу его изготовления
Изобретение относится к металлургии к области коррозионно-стойких сталей, которые могут быть использованы для работы в сильно агрессивных средах

Изобретение относится к получению высокопрочной аустенитной нержавеющей стали для обсадных и насосно-компрессорных труб скважин нефтяных и газовых месторождений с высоким содержанием сероводорода
Сталь // 2259417
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к стали, используемой при изготовлении ножей, предназначенных для резки металлолома
Наверх