Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, бор, кальций , железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения изйосостойкости и механических свойств, она дополнительно содержит титан, алюминий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,9-1,2 Углерод 0,2-0,4 Кремний 0,75-1,90 Марганец 2,8-3,1 Хром 0,01-0,05 Бор 0,01-0,04 Кальций 0,1-0,3 Титан 0,02-0,04 Алюминий i 0,08-0,12 Азот Остальное Железо (Л С

ие «и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

З(Я) .С 22 С 38 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3547668/22-02 (22) 01.02.83 (46) 30.06 ° 84. Бюл. 9 24 (72) И.P.Êðÿíèí, A.Ì.Ìàçàåâ, В.Я.Бакуменко, Е.М.Титиевский, Г.С.Некрасов, Н.И.Вялков и Н.П.Куливец (71) Научно-производственное объеди« нение по технологии машиностроений, ЦИИИТМАШ (53) 669.14.018.256-194 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 819211, кл. С 22 С 38/50, 1981.

2.Авторское свидетельство СССР

М 916583, ко С 22 С 38/32, 1982. (54) (57) СТАЛЬ содержащая углерод кремний, марганец, хром, бор, кальций, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкостй и механических свойств, она дополнительно содержит титан, алюминий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,9-1,2

Кремний 0,2-0,4

Марганец 0,75-1,90

Хром 2,8-3,1

Бор 0,01-0,05

Кальций 0,01-0,04

Титан 0,1-0,3

Алюминий 0,02-0,04

Азот О,О8-О, 12

Железо Остальное

1100329

Изобретение относится к металлургии, в частности к иэносостойкой стали, и может быть использовано для изготовления футеровки рудоразмольных мельниц и других изделий, рабо-, тающих в условиях повышенных истирающих нагрузок.

Известна сталь для прокатных валков fl), содержащая, вес.Ъ:

Углерод 1,2-1,4

Кремний 0 5-1,8

Марганец 0 6-1 1

Титан 0,04-0,2

Хром 0,9-1,2

Ванадий 0,1-0,3

Никель 0,9-1 2 15

Медь 0,4-0,6

Кальций 0,003-0,1

Алюминий 0,1-0,3

Цирконий 0,02-0,2

Железо Остальное

Известна также сталь (21, применяемая для изготовления элементов футеровки мельниц, содержащая, sec,Ъ:

Углерод 0,75-1

Кремний 0,45-.0,6

Марганец 0 5-0,8

Хром 1,9-.2,4

Молибден О., 2-0, 55 30

Церий 0,001-.0,05

Кальций 0 001-.0., 04

Бор 0,001-.0,02

Железо Остальное

Указанные стали имеют недостаточный уровень механических свойств и износостойкость, что снижает эксплуатационную стойкость футеровки мельниц.

Целью изобретения является повышение износостойкости и механических свойств стали.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, бор, каль- 45 ций, железо, дополнительно содержит титан, алюминий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Углерод 0,9-1,2

Кремний 0,2-0,4 50

Марганец 0,75-1,9

Хром 2,8-3, 1

Бор 0,01-0,05

Кальций 0,01-0,04

Титан 0,1-0,3 55

Алюминий 0,02-0,04

Азот

Железо

0,08-0,12

Остальное

Сталь может содержать примеси: серу и фосфор до 0,03% каждого.

Сталь дополнительно содержит титан, алюминий и азот, что способствует измельчению структуры стали и повышению ее механических свойств и износостойкости эа счет образования нитридов и карбидов титайа, алюминия и других карбидообразующих элементов.

При содержании в предлагаемой стали титана, алюминия и азота ниже указанных пределов уменьшается количество карбидной фазы и нитридов, что снижает износостойкость стали.

При содержании их выше указанных пределов значительно возрастает ликвация карбидной фазы и нитридов, что снижает уровень механических свойств.

Предлагаемая сталь имеет более высокое содержание углерода, чем в известной стали, что в сочетании с большим содержанием хрома при наличии титана обеспечивает более высокий комплекс механических свойств и.износостойкость стали за счет увеличения содержания карбидообразующих элементов..Кроме . того, более высокое содержание марганца, чем в известной .стали, при повышенном содержании хрома обеспечивает большую .прокаливаемость, а следовательно, .высокий . уровейь механических свойств на большую глубину по сечению детали.

В табл, 1 приведены составы стали с соответствующим содержани-. ем компонентов.

В.табл..2 .приведены механические свойства при испытании на .растяжение, гидрообразивном.испытании и данные по иэносостойкости предлагаемой и известной сталей в литом состоянии.

Износостойкость характеризует коэффициент К, полученный при сравнительных испытаниях с эталоном иэ стали ЗОЛ.

Изготовление футеровки из предлагаемой стали позволит повысить стойкость ее не менее чем на 203.

Годовой экономический эффект от использования предлагаемой стали по сравнению с известной составит

816 тыс, руб.

1100329

Таблица 1

Содержание компонентов, .вес.В .

T II" f

Состав стали,9

1 Е

0,9

0,2 0,75

2,8 . Of 1

0,01

1,05 0,3 1,30 2,95 0,2

0,03

1,2 0,4 1,9 3,1 0,3

0,05

Т а б л и ц а 2

Свойства

Относительное удлинение, (8 ),Ъ

Износостойкость, К

Относительное сужение, Состав стали, Р (y), 1

Предлагаемый

1,95

6,7

4,0

720

1100

1,975

5,0

3,0

1150

750

2,0

3,5

2,5

780

1200 сФ

Известный

4,5

1,70

3,5

580

950!

Предлагаемые составы стали подвергались термообработке, при следующем режиме: температура нагрева 930 С, выдержка 1 ч, охлаждение на воздухе, температура отпуска 550оС, выдержка 5 ч.

++ — Известный состав стали подвергался термообработке при температуре нагрева 930 С, выдержке 1 ч, охлаждению на воздухе, температуре отпуска 550 С, выдержке 5 ч.

Составитель Л.Суязова

Редактор Л.Повхан Техред Л.Микеш Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4549/24 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII Патент, r.Óæroðoä, ул.Проектная,4

Временное сопротивление разрыву, (C, )Мпа

Предел текучести,при растяжении, (о2) МПа

0,02 0,01 0,08

0,03 0,025. 0,10

0,04 0,04 0,12