Сталь

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к стали, используемой для деталей хмеледрообилок С целью повышения износостойкости в условиях гидроабразивно-кавитационного изнашивания в водном растворе хмеля и ударной вязкости сталь дополнительно содержит молибден, ниобий, кальций при следующем соотношении компонентов, мае %: углерод 0,6-1,3, хром 13-19, молибден 0,2- 2,0, ниобий 0,02-0.4, кальций 0,005-0.05 железо - остальное

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 С 22 С 38/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4875545/02 (22) 22.10,90 (46) 23.07,92. Бюл. N 27 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) В,И, Тихонович, В.Г. Новицкий, А.А, Мулик, P,А. Зашляпин, С.Т. Павленко и Ю,П.

Смольников (56) Патент Японии N 54-35168, кл, С 22 С 38/18, 1979. (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к области черИзобретение относится к черной металлургии, в частности к сплавам на основе железа, используемым для работы в условиях пивоварения.

Цель изобретения — увеличение гидроабразивно-кавитационной стойкости стали в водном растворе хмеля и ударной вязкости.

Легировэние молибденом в пределах

0,2-1,0 мас. приводит к повышению коррозионной стойкости стали за счет растворения молибдена как в матрице, так и в .карбидах МетСз и Ме2ЗС6. Молибден, растворяясь в карбидах. усиливает межатомные связи, что приводит к увеличению сопротивляемости хрупкой фазы гидроабраэивно-кавитационному воздействию.

Растворяясь в карбидах, молибден замещает атомы хрома, благодаря чему повышается эффективное содер>кание хрома в матрице, что повышает коррозионную стойкость стали в водном растворе хмеля, Молибден позволяет повысить температуру отпуска, что обеспечивает получение более стабильной структуры с меньшим числом дефектов, что

„„. >0„„1749298 А ной металлургии, в частности к стали, используемой для деталей хмеледрообилок, С целью повышения износостойкости в условиях гидроабразивно-кавитацион ного изнашивания в водном растворе хмеля и ударной вязкости сталь дополнительно содержит молибден, ниобий, кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%; углерод 0,6-1,3, хром 13-19, молибден 0,22,0, ниобий 0,02-0.4, кальций 0,005-0.05. железо — остальное. уменьшает вероятность образования локальных участков, обладающих низкой сопротивляемостью гидроабразивно-кавитационному воздействию.

Легирование молибденом менее 0.2 мас. не приводит к эффективному увеличению иэносостойкости материала, а введение более 1,0 мас.% молибдена приводит к образованию хрупкой Л-фазы, что стимулирует резкое уменьшение износостойкости.

Легирование ниобием в пределах 0,020,4 мас.% приводит к выделению дисперсных карбидов NbC, являющихся в процессе затвердевания центрами кристаллизации, споссбствующими уменьшению размера зерна. Это дополнительно упрочняет матрицу, повышая ее сопротивление кавитационному воздействию в йроцессе дробления хмеля.

Введение ниобия менее 0,05 мас.% не приводит к проявлению модифицирующего эффекта, а содержание ниобия свыше 0,4 мас, приводит к коагуляции карбидов и их сосредоточению на межзеренных границах, 1749298

Составитель В.Новицкий .

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор Т.Иванова

Заказ 2567 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 что отрицательно сказывается на механических свойствах стали.

Легирование кальцием 0,005 — 0,05 мас. 7(способствует десульфурации стали, очищению границ зерен от неметалличе- 5 ских включений, изменению формы сульфидов от вытянутой к глобулярной, что уменьшает вероятность образованйя трещин в процессе эахлопывания каверн, повышает ударную вязкость стали.. 10

Введение кальция менее 0,005 мас. недостаточно для проявления его десульфурирующей способности, а содержание кальция свыше 0.05 мас.$ приводит к увеличению количества неметаллических 15 включений, что отрицательно сказывается на физико-механических свойствах стели, увеличению интенсивности гидроабразивного изнашивания. В качестве неизбежной примеси в стали присутствуют, мас, Д: мар- 20 ганец 0,3-0.6. кремний 0,2-0.6; сера -: до

0,02, фосфор — до 0,02.

Сталь выплавляют в индукционной печи типа ИСТ-0,06. В качестве шихтовых материалов используют однородный стальной 25 лом с известным химсоставом и гостированные ферросплавы. Сталь заливают в сухие песчаные формы. Термообработку осуществляют по следующему режиму: закалка в масло от 1060 С и последующий отпуск

170 С.

Сталь испытывают на опытной установке, иммитирующей работу дробилок хмеля.

Химический состав и результаты испытаний приведены в таблице.

Предлагаемая сталь обладает в 1.3 — 1,5 раза большей иэносостойкостью в водном растворе хмеля и в 1,2-2,0 раза большей ударной вязкостью по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, хром. железо, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения износостойкости в условиях гидроабразивно-кавитационного изнашивания в водйом растворе хмеля и ударной вязкости, она дополнительно содержит молибден, ниобий, кальций. при следующем соотношении компонентов, мас., : углерод — 0,6-1.3; хром — 13-19: молибден — 0,2-1,0; ниобий -0,02-0,4; кальций -0,005-0,05; железо — остальное.