Сталь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу износостойкой стали. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, ванадий, хром, медь, никель, алюминий, железо при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,68 - 0,78, кремний 0,15 - 0,40, марганец 1,1 - 2,0, алюминий 0,03 - 0,25, ванадий 0,04 - 0,12, хром 0,10 - 0,35, медь до 0,35, никель до 0,35, железо остальное. Предлагаемый состав по сравнению с известными сталями более дешев и прочен, позволяет повысить срок службы изделий в условиях ударно-абразивного изнашивания. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу износостойкой стали, применяемой для изготовления деталей металлургического оборудования, получаемых литьем с высокой скоростью кристаллизации (до 104 град/с) с последующим прессованием.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким, принятым за прототип, к предлагаемому решению является состав стали 110Г13Л ГОСТ 2176-77, включающий хром и никель при следующих соотношениях компонентов, мас.

Углерод 0,9 1,5 Кремний 0,3 1,0 Марганец 11,5 15,0 Хром Не более 1,0 Медь Не более 0,3 Никель Не более 1,0 Железо Остальное К недостаткам этого сплава относятся хрупкость и дороговизна.

Техническая задача изобретения повышение срока службы изделий из предлагаемого сплава за счет увеличения пластичности.

Указанная задача достигается тем, что сталь дополнительно содержит ванадий и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,68 0,78 Кремний 0,15 0,40 Марганец 1,1 2,0
Алюминий 0,03 0,25
Ванадий 0,04 0,12
Хром 0,10 0,35
Медь До 0,35
Никель До 0,35
Железо Остальное
Химический состав исследованных плавок предложенной и известной сталей и соответствующие им свойства приведены в табл. 1 и 2 соответственно.

Испытания на износостойкость в условиях абразивного изнашивания при динамических нагрузках проводились на установках ЦУК-3М со специальным ротором. Испытуемые образцы попарно с эталоном (сталь 3) помещались в четырех радиальных каналах. Рабочая поверхность образцов и эталонов 12х4 мм с помощью клиньев выставлялась на одном уровне с поверхностью канала и параллельно ей. Абразивные частицы за счет центробежной силы движутся параллельно поверхности образцов, обладая нормальной к поверхности элементов кориолисовой силой. Испытания проводились при скоростях вращения ротора 5000 об/мин. В этих условиях средняя скорость потока равна 20 м/с.

Испытания на износостойкость в условиях абразивного изнашивания при статистических нагрузках проводились на лабораторной установке, которая состоит из емкости, заполненной водой с твердыми абразивными частицами. Внутри емкости находятся два диска, на которых крепятся конические образцы с углом атаки 30o. Диски вращаются с помощью клиноременной передачи, обеспечивающей необходимый диапазон скорости образцов гидроабразивным потоком. Время испытания 5 ч.

Износ испытуемых образцов оценивался по потере веса на лабораторных весах ВЛА 200 ПМ.

Испытания на предел прочности при растяжении, на предел текучести и относительное удлинение проводились по ГОСТ 1497-73.

Испытания образцов на твердость по Бринеллю проводились по ГОСТ 9012-59. Твердость равномерна по всей толщине изделия.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, предлагаемая сталь имеет более высокую износостойкость, улучшенную структуру, дешевле известной, т.к. содержит в 10 раз меньше марганца, и стоимость ее изготовления в 1,6 2,0 раза ниже.


Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, медь, никель, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,68 0,78
Кремний 0,15 0,4
Марганец 1,1 2,0
Алюминий 0,03 0,25
Ванадий 0,04 0,12
Хром 0,10 0,35
Медь До 0,35
Никель До 0,35
Железо Остальноет

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к износостойкой хладостойкой стали для изготовления ножей, зубьев и коронок горнодобывающей техники и рыхлителей бульдозеров, работающих в гидро-, абразивноизнашиваемых условиях

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к составам коррозионностойкой стали, используемой для изготовления корпусов погруженных МГД насосов для перекачки алюмоцинкового расплава

Изобретение относится к аустенитной стали для оболочек ТВЭЛов реакторов на быстрых нейтронах и направлено на повышение сопротивляемости распуханию в оболочках ТВЭЛов при выгораниях выше 10,0-12,0% при сохранении на высоком уровне технологичности, фазовой и структурной стабильности и других характеристик

Изобретение относится к металлургии легированных сталей и сплавов и предназначено для использования в энергетическом и химическом машиностроении при производстве сварного теплообменного оборудования, сосудов и трубопроводов высокого давления

Изобретение относится к составу стали для сварочной проволоки, используемой при дуговой автоматической сварке под флюсом

Изобретение относится к составу стали для сварочной проволоки для дуговой автоматической сварки под флюсом

Сталь // 2061783
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали, и может быть использовано в машиностроении и приборостроении для изготовления деталей, работающих в условиях трения скольжения (подшипники скольжения, втулки, направляющие и др.)

Сталь // 2048590

Сталь // 2048589
Изобретение относится к металлургии, в частности к литым жаростойким, жаропрочным сталям, применяемым для изготовления элементов печного оборудования (валки, ролики), работающего в области температур 700-1100оС в среде печных газов

Сталь // 2044798
Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к конструкционным сталям, используемым для изготовления сварных металлоконструкций морских стационарных платформ и плавучих буровых установок

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу износостойкой стали для фасонных отливок

Сталь // 2078845
Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкционной стали, применяемой для тяжело нагруженных деталей современных плавучих буровых установок, ледоколов, кранов, судовых конструкций

Изобретение относится к ферритным легированным сталям, используемым для изготовления литейных форм для труб, в особенности к ферритным легированным сталям для изготовления очень крупных литейных форм, которые могут использоваться для центробежного литья труб с внутренним диаметром, превышающим 40 дюймов (1 дюйм 25,4 мм)

Сталь // 2073740
Изобретение относится к области черной металлургии, в частнсти к составу стали, имеющей одновременно повышение характеристики прочности и максимального крутящего момента в упругой области, предназначенной для деталей погружного оборудования

Сталь // 2062814
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали, и может быть использовано для изготовления корпусов арматуры и трубопроводов для высокого давления, преимущественно для труб линий получения полиэтилена высокого давления

Сталь // 2057199
Изобретение относится к металлургии, а именно к составу стали для ответственных изделий в энергомашиностроении, например болтов, шпилек и роторов, обладающих высокой прочностью в сочетании с высокой пластичностью и ударной вязкостью

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству сталей и способу производства из них игольной проволоки

Сталь // 2102520
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу стали, используемой в машиностроении, станкостроении
Наверх