Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, титан, алюминий, бор и железо, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения прочности и износостой кости , она дополнительно содержит хром при следующем соотношении компонентов , вес.%: Углерод Кремний Марганец Фосфор Титан Алюминий Бор Хром Железо Остальное

SUÄÄ 1 38376 А

gay С 22 С 38/38 и

1

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с с

1 и ввтввсивмт свидвтвввствв

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИ%ПМЙ (21) 3416777/22 02 (22) 06.04.82. (46) 30 ° 08.83. Бюл. В 32 (72) Н.Ф. Легейда, А.М. Петриченко, A.A. Азаркевич, В.И. Балон,М.В.Можаров, В.A . Плохих и И.E. Анциферов (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов H Харьковский автомобильно-дорожный институт им. Комсомола Украины (537 669 .15-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 789628, кл..С .22 .С 38/50, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР в 901331, кл. С 22 С 38/14, 1980. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, титан, алюминий, бор и железо, о т л ичающая ся тем, что, сцелью повышения прочности и износостойкости, она дополнительно содержит хром при следующем соотношении ком понентов, вес.Фф углерод 0,2 - 0,3

Кремний 0,5 - 0,8

Марганец 1,4 - 2,0

Фосфор 0,02 - О, 1

Титан 0,01 - 0,05

Алюминий 0,01 - 0,05

Бор 0,001 - 0,005

Хром 0,2- 0,6 железо Остальное

1038376

25

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталям для производства сортовых профилей и листов, применяемых в угольной и горнорудной промышленности, для изготовления сварных конструкций, Известна сталь р 1) следующего состава, вес;%:

Углерод 0,12 - 0,45

Кремний 0,20 — 0,60

Марганец 0,91 - 2,0

Никель 0,01 — 0 3

Медь 0,01 — 0,3

Хром 0,01 — 0,3

Алюминий 0,01 — 0,1

Титан 0,04 — 0,13

Кальций 0,001 — 0,04

Желе эо, Остальное

Недостатками стали являются низкие прочностные свойства и износостойкость, а также плохая свариваемость.

Наиболее близкой к предлагаемой является сталь (2 следующего сос-. тава, вес.%:

Углерод 0,15 — 0,30

Кремний 0,5 — 0,8

Марганец 0,7 1,5

Фосфор 0,02 — 0,1

Медь "0,2 — 0,4

Титан 0,01 — 0,05

Бор 0,001 - 0,005 ,Алюминий 0,01 — 0,05

Железо Остальное

Недостатками известной стали являются низкая прочность и изно- 35 состойкость в горячекатаном состоянии

Цель. изобретения — повышение проч" нрсти и иэносостойкости стали.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, 40 кремний, марганец, фосфор, титан, алюминий, бор и железо, дополнительно содержит хром при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,2 — 0,3

Кремний 0,5 - 0,8

Марганец 1;4 — 2,0

Фосфор 0,02 — 0,1

Титан 0,01 — 0,05

Алюминий 0,01 - 0,05

Бор 0,001 — 0,005 50

Хром 0,2 — 0,6

Железо Остальное

Введение в состав стали хрома в сочетании с бором повышает устойчивость аустенита и способствует по- 55 лучению значительного количества бейнита в структуре стали, что обесйечивает высокие прочностные свойства и износостойкость в горячекатаном состоянии и хорошую свариемость стали.

Предлагаемая- сталь может быть использована для производства листового и сортового проката, а также

I других изделий, работающих в условиях умеренного износа, в частности .для изготовления днищ рештаков, шахтной стойки, рудничных рельсов и др.

Пример. Сталь выплавляют в индукционной печи емкостью 200 кг.

В качестве шихты используют спокойную сталь с содержанием углерода О, 29 — О, 36 В и фосфора до

0,028%, После доведения стали до требуемого состава по содержанию углерода, марганца, кремния, хрома и меди ее раскисляют в печи алюминием в количестве 0,4 — 0,9 кг/т стали, титаном в виде ЗЗЪ-ного ферротитана в количестве 0,8 — 1,5 кг/т стали и затем вводят бор в .виде 7% ферробора в количестве 0,2 — 0,6 кг/T стали. Фосфор присаживают в полностью раскисленный металл после присадки алюминия в виде 16,5Ъ феррофосфора в количестве до 3,2 кг/т стали, После полного раскисления сталь выпускают и разливают в слитки весом 50 кг. Металл в слитках утепляют коксо-шамотной смесью.

Слитки нагревают в газовой печи до 1200 — 1250 С и на стане 550 укрНИИМета прокатывают полосы толщиной 20 мм. Полосы режут на заготовки и готовят иэ них образцы и испытывают их на разрыв и износ.

Испытания на износ проводят в парах трения ролик — колодка. Колодку готовят из предлагаемой стали и материала прототипа, ролик — иэ термообработанной стали Ст 5. Из этой стали готовят скребок, который находится в контакте с днищем рештака угольного скребкового конвейера. Твердость роликов составляет 32"38 HRC. Скорость скольжения равна 1,04 м/с, давление 2 кгс/см . Испытания проводят в воде с углем, соотношение воды и угля 2:1.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной сталей, а в табл, 2 — их свойства.

Как следует,из приведенных в табл. 2 данных, предлагаемая сталь по сравнению с известной обладает более высокой прочностью и в 1,15

1,32 раза более высокой иэносостойкостью.

Экономический эффект от использования предлагаемой стали составляет 180 р/т проката.

1038376 Т а б л и ц а 1

Содержание элементов, вес.Ъ

С Si Mn

Cr В Al Ti- Р Cu Fe

Состав

0,20 0,50 1,40 0,20 0,001 0,03. 0,01 0,020 — Остальное

1,73 0,44 0,003 0,03 0,03 0,054

0,26 062

0,30 0,80

0,005 0,05 0,05 0,100

2,00 0,60

1,39 0;21

0,003 0,03 0,03 0,044

0,24 0,64

1,99 0,61 0,003 0,03 0,03 0,049

0,25 0,63

Известный 0 24 0 62 1 17

0,03 0,03. 0,03 0,040

Таблица2

Относительная износостойкость

Относительное удлинение, В

Предел текучести, кгс/мм

Предел прочности, кгс/мм

НВ

Состав

1,15

207 — 229

245 — 252

277 - 286

217 — 229

252 — 277

74,0-76 19- 22

49- 51

1,27

56 — 58 86

89 15 — 17

62 — 65 103 — 104 14 — 16

1,32

1,19

77 — 79 18 — 21

101 - 102 15 — 16

52- 53

60 - 62

1,30

Извест;ный

1,170 - 187

1,0

39 - 43

66 5 - 68 22 - 24

Составитель й. Соловей

Редактор Н. Кешеля Техред.К.Мыцьо Корректор В. Бутяга

Заказ 6147/27 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4