Сталь

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке стали для изготовления износостойких деталей, преимущественно для изготовления зубьев ковшей эскаватора, бил молотковых дробилок и других деталей дробильно-размольного оборудования. Предлагается сталь, содержащая компоненты при следующем соотношении, мас.% : углерод 0,40 - 0,47; марганец 0,50 - 0,80; кремний 0,20 - 0,50; хром 0,80 - 1,20; молибден 0,20 - 0,30; никель - не более 0,50; сера - не более 0,025; фосфор - не более 0,025; медь - не более 0,40; алюминий 0,02 - 0,04; железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и износостойкости стали. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию сталей для изготовления износостойких деталей, работающих при высоких ударных нагрузках, преимущественно для изготовления зубьев ковшей экскаватора, бил молотковых дробилок и других деталей дробильно-размольного оборудования.

Известна сталь следующего состава, мас.%: Углерод - 0,10 - 0,25 Марганец - 0,30 - 1,00 Кремний - 1,10 - 2,00 Хром - 0,30 - 1,00 Медь - 0,20 - 0,30 Ванадий - 0,05 - 0,30 Цирконий - 0,01 - 0,30 Молибден - 0,02 - 0,35 Бор - 0,001 - 0,005
Редкоземельные металлы - 0,01 - 0,20
Железо - Остальное
См. авт. св. N 894012, кл. C 22 C 38/32, 1980 г.

Недостатком известной стали является низкая износостойкость на истирание при дроблении абразивных горных пород.

Известна сталь при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - 0,2 - 0,6
Марганец - 0,25 - 1,10
Кремний - 0,17 - 0,37
Хром - 1,5 - 2,5
Молибден - 0,002 - 0,500
Никель - 0,4 - 1,0
Ванадий - 0,002 - 0,150
Кальций - 0,005 - 0,050
Магний - 0,001 - 0,050
Редкоземельные металлы - 0,0005 - 0,1000
Железо - Остальное
См. авт. св. СССР N 1047989, кл. C 22 C 38/46, 1980 г.

Недостатком известной стали является низкая износостойкость на истирание при дроблении абразивных горных пород и низкие пластические характеристики и ударная вязкость.

Известна также сталь, принимаемая за прототип при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - 0,30 - 0,40
Марганец - 0,50 - 0,80
Кремний - 0,20 - 0,45
Хром - 1,60 - 2,00
Молибден - 0,10 - 0,20
Никель - 0,60 - 0,90
Ванадий - 0,08 - 0,15
Сера - Не более 0,030
Фосфор - Не более 0,040
Железо - Остальное
См. ТУ 24.11.01.091-84-"Литье (отливки) из конструкционной легированной стали", зарегистрированные 11.05.1985, N 2515416.

Основными недостатками известной стали, принятой за прототип, являются низкая ударная вязкость, что приводит к поломке деталей, работающих в условиях высоких ударных нагрузок, и низкая износостойкость при дроблении абразивных горных пород. Техническим результатом изобретения является повышение ударной вязкости и износостойкости стали.

Изобретением решается задача по изысканию состава стали для приготовления износостойких деталей, способной после соответствующей термообработки обеспечить высокие значения механических свойств и срока службы деталей, работающих при высоких ударных нагрузках и абразивном изнашивании.

Поставленная задача решается тем, что при минимальном содержании основных легирующих элементов: хрома, никеля, молибдена добавляют алюминий при следующем соотношении в стали компонентов, мас.%:
Углерод - 0,40 - 0,47
Марганец - 0,50 - 0,80
Кремний - 0,20 - 0,50
Хром - 0,80 - 1,20
Молибден - 0,20 - 0,30
Никель - ≅ 0,50
Сера - ≅ 0,025
Фосфор - ≅ 0,025
Медь - ≅ 0,40
Алюминий - 0,02 - 0,04
Железо - Остальное
и проводит соответствующую термообработку, обеспечивающую высокое значение механических свойств и срока службы деталей при ударных нагрузках в условиях абразивного износа.

Алюминий добавляют для измельчения зерна стали. Термообработкой достигают необходимый уровень механических свойств стали.

Сталь выплавляют в электродуговой печи с основной футеровкой.

Химический состав и механические свойства предлагаемой и известной (прототипа) сталей приведены в таблице.

Использование изобретения позволяет повысить ударную вязкость и износостойкость стали.

Изобретение создано в порядке выполнения служебного задания.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, никель, серу, фосфор и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит медь и алюминий при следующем соотношении компонентов в мас.%:
Углерод - 0,40 - 0,47
Марганец - 0,50 - 0,80
Кремний - 0,20 - 0,50
Хром - 0,80 - 1,20
Молибден - 0,20 - 0,30
Никель - не более 0,50
Сера - не более 0,025
Фосфор - не более 0,025
Медь - не более 0,40
Алюминий - 0,02 - 0,04
Железо - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1