Сталь

Изобретение относится к металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления износостойких деталей, преимущественно для изготовления бронефутеровок шаровых мельниц и межкамерных перегородок этих мельниц. Сталь содержит углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь, молибден, алюминий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5, марганец 1,20-1,70, кремний от более 0,5-1,0, сера не более 0,035, фосфор не более 0,040, хром 12-15, никель не более 1,0, медь не более 0,40, молибден 0,4-0,6, алюминий 0,01-0,10, железо остальное. Повышается срок службы деталей, работающих при абразивном износе. 1 табл.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке стали для изготовления износостойких деталей, преимущественно для изготовления бронефутеровок шаровых мельниц и межкамерных перегородок этих мельниц.

Известна сталь для указанного применения 110Г1ЗЛ (ГОСТ 977-88 г.), имеющая следующий хим. состав:

Углерод - 0,9-1,3%	Хром - не более 1%
Марганец - 11,5-14,5%	Сера - не более 0,050%
Кремний - 0,5-1%	Никель не более 1%
Фосфор не более 0,120%

Ст.110Г13Л проходит термообработку с Т° выше, чем предлагаемая.

Недостатком известной стали является низкая износостойкость, при отсутствии наклепа, на истирание при помоле клинкера и горных пород.

Известна сталь Г13х2Л; ТУ 22102-9899 (марганцовистая износоустойчивая сталь для фонефутеровок), имеющая следующее соотношение, мас.%:

Углерод 0,9-13%	Никель не более 1%
Марганец 11,5-14,5%	Медь не более 0,3%
Кремний 0,5-1,0%	Сера не более 0,050%
Хром 1,1-1,8%	Фосфор не более 0,120%
Железо - остальное

Недостатком этой известной стали, является низкая износостойкость на истирание при отсутствии наклепа, при размоле клинкера и горных пород.

Изобретением решается задача по изысканию состава стали для изготовления износостойких на истирание деталей, способной после переработки обеспечить высокое значение твердости и срока службы деталей, работающих при абразивном изнашивании.

Поставленная задача решается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром и железо, дополнительно содержит молибден и алюминий, при следующем соотношении в стали элементов, мас.%:

Углерод - 2,0-2,5%	Никель - не более 1%
Марганец - 1,2-1,7%	Сера - не более 0,035%
Кремний - от более 0,5 до 1,0%	Фосфор - не более 0,040%
Хром - 12-15%	Медь - не более 0,4%
Молибден - 0,4-0,6%	Алюминий - 0,01-0,10%
Железо - остальное

При проведении соответствующей термообработки, образуется высокоизносоустойчивая карбидная структура металла с высокой твердостью, обеспечивающая высокую износостойкость в условиях абразивного износа.

Указанное содержание углерода и хрома дает возможность получить высокоустойчивую структуру с образованием карбида хрома, а наличие молибдена стабилизирует сталь по ударной вязкости.

Никель, медь, сера, фосфор и марганец присутствуют в стали как остаточные компоненты. Алюминий добавляют для измельчения зерна, таким образом, обеспечивают высокую износоустойчивость стали. Заявляемый химический состав стали обеспечивает увеличение износоустойчивости на образивно-ударный износ от 3,5 до 5 раз.

Сталь выплавляют в электродуговой печи с основной футеровкой и индукционной печи. Химический состав и механические свойства предлагаемой и известной стали (прототипа) приведены в таблице 1. Использование изобретения позволяет повысить твердость и износостойкость стали.

Таблица 1.

Химический состав и механические свойства предлагаемой и известной стали

Содержание химических элементов в %

Механические свойства

Сталь

С

Mn

Si

Cr

Мо

Ni

Al

Cu

Р

S

Твердость НВ

Ударная вязкость Ак, Дж

Предлагаемая

2,0-2,5

1,2-1,7

От более 0,5 до 1,0

12,0-15,0

0,40-0,60

Не более 1,0

0,01-0,10

Не более 0,4

Не более 0,040

Не более 0,035

520-550

1,9-2,0 Дж/см кв.

Известная

0,9-1,3

11,5-14,5

0,5-1,0

1,1-1,8

-

Не более 1,0

-

Не более 0,3

Не более 0,120

Не более 0,050

170-230

До 15 Дж/см кв.

Твердость и износостойкость предлагаемой стали значительно выше, чем в прототипе. Для условий абразивного износа предлагаемая сталь работает лучше, что подтверждается опытно-промышленной эксплуатацией бронефутеровок на Липецком, Невъянском и Ульяновском цемзаводах.

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

углерод	2,0-2,5
марганец	1,20-1,70
кремний	от более 0,5-1,0
сера	не более 0,035
фосфор	не более 0,040
хром	12-15
никель	не более 1,0
медь	не более 0,40
молибден	0,4-0,6
алюминий	0,01-0,10
железо	остальное