Стальная литая дробь

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения стальной литой дроби, используемой для дробеструйной обработки деталей машин различного назначения. Дробь выполнена из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, медь, молибден, серу, фосфор и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,6-1,2, кремний 0,5-0,8, марганец 0,4-0,6, медь от более 0,6 до 0,8, молибден от более 0,6 до 0,7, сера не более 0,05, фосфор не более 0,05, железо - остальное. Повышается износостойкость дроби при уменьшении ее стоимости. 1 табл.

 

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения стальной литой дроби, используемой для дробеструйной обработки деталей машин различного назначения.

Известна дробь стальная литая (ДСЛ), содержащая мас.%: углерод 0,4-1,2; кремний 0,7-2,0; марганец 0,5-1,5; фосфор не более 0,07; сера не более 0,09; основа железо (Дробь чугунная и стальная техническая ГОСТ 11964-81, ДСТУ 3184-95).

Недостатком ДСЛ является низкая износостойкость и, как следствие, малое количество циклов использования, последнее связано со структурой дроби.

Известна стальная литая дробь фирмы Kovobrasiv (Чехия) состава, мас.%: углерод 0,75-1,2; кремний 0,60-1,10; марганец 0,60-1,10; фосфор не более 0,04; сера не более 0,04; основа - железо.

Повышение износостойкости дроби достигается снижением содержания серы и фосфора, однако износостойкость дроби недостаточно высокая (Проспект фирмы на литую стальную дробь).

Известна дробь стальная литая улучшенная (ДСЛУ), принятая за прототип, содержащая, мас.%: углерод 0,4-1,2; кремний 0,7-2,0; марганец 0,5-1,5; фосфор не более 0,09; сера не более 0,07; основа - железо. ДСЛУ изготовляется из дроби стальной литой с последующими закалкой и отпуском, что позволяет повысить ее износостойкость за счет изменения микроструктуры. (Дробь чугунная и стальная техническая ГОСТ 11964-81, ДСТУ 3184-95).

Недостатком ДСЛУ является высокая цена за счет включения в процесс ее изготовления дорогостоящей операции - нагрев под закалку в инертной среде.

Техническим результатом заявляемого изобретения является изменение микроструктуры стальной дроби за счет введения добавок легирующих элементов, обеспечивающих повышение износостойкости дроби, при уменьшении ее стоимости.

Указанный технический результат достигается тем, что стальная литая дробь, выполненная из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, серу, фосфор и железо, согласно изобретению дополнительно содержит медь и молибден, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,6-1,2; кремний 0,5-0,8; марганец 0,4-0,6; медь от более 0,6 до 0,8; молибден от более 0,6 до 0,7; сера не более 0,05, фосфор не более 0,05; железо - остальное.

Введение в состав стальной дроби от более 0,6 до 0,8 мас.% меди приводит к эффекту дисперсионного твердения после низкотемпературного отпуска, что повышает ее износостойкость. Содержание меди менее 0,6 мас.% не обеспечивает механизм дисперсионного твердения частиц после отпуска, что приводит к снижению твердости частиц дроби, и, следовательно, их износостойкости. Содержание меди выше 0,8 мас.% приводит к увеличению размера зерна с 40 до 80 мкм, что также приводит к снижению износостойкости дроби.

Введение в состав дроби от более 0,6 до 0,7 мас.% молибдена приводит к уменьшению размера зерна с 25-30 до 15-20 мкм, а также к образованию в частицах выделений мелкодисперсных карбидов молибдена, что увеличивает износостойкость дроби. Содержание молибдена менее 0,6 мас.% не обеспечивает снижение размера зерна ниже 25 мкм и, следовательно, снижает износостойкость дроби. Повышение содержания молибдена более 0,7 мас.% не приводит к дальнейшему снижению размера зерна и повышению износостойкости дроби.

При одновременном введении в состав дроби меди и молибдена в указанных количествах эффект увеличения износостойкости дополнительно растет за счет получения мелкозернистой структуры.

В таблице приведены свойства стальной литой дроби заявляемого состава, полученной фирмой Kovobrasiv, дроби стальной литой улучшенной (ДСЛУ по ГОСТ 11964-81), полученной на Алчевском металлургическом комбинате (Украина).

В опытном производстве института металлургии Уро РАН совместно с НПФ «Гранулят» проведены опытные плавки и диспергирование железоуглеродистых расплавов, заявляемого состава водой в воду. После сушки диспергированного металла получена дробь заявляемых составов (таблица). Микроструктурный анализ, а также исследование формы, пористости, твердости частиц проводили на металлографических шлифах. Микроструктуру образцов изучали после травления 4% раствором азотной кислоты в этиловом спирте на металлографическом микроскопе «Неофот-21». Склонность к истиранию частиц дроби определяли на виброистирателе «ИВ-микро». Степень измельчения оценивали по массе фракции менее 50 мкм после измельчения в течение 30 мин навески 25 г дроби фракции 2000 мкм по формуле

α=(Gисх-G)/Gисх

где α - степень измельчения; Gисх - вес исходной навески (25 г), G - вес фракции менее 50 мкм.

Из таблицы видно, что степень измельчения дроби стальной литой предлагаемого состава ниже, чем остальных составов, и соответствует по износостойкости дроби стальной литой улучшенной марки ДСЛУ, полученной на Алчевском металлургическом комбинате. При этом стоимость дроби предлагаемого состава в ценах начала 2009 года составляет 17500-20000 руб., что соответствует стоимости дроби марки ДСЛ (дробь стальная литая), тогда как стоимость стальной литой дроби улучшенной марки ДСЛУ составляет 27500-28000 руб., что обусловлено дополнительной операцией (нагрев дроби под закалку в инертной среде).

Преимуществами заявляемого состава стальной литой дроби являются повышенная износостойкость и низкая стоимость, за счет исключения дорогостоящей операции - нагрев под закалку в инертной среде.

Стальная литая дробь, выполненная из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, серу, фосфор и железо, отличающаяся тем, что она выполнена из стали, дополнительно содержащей медь и молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод 0,6-1,2
кремний 0,5-0,8
марганец 0,4-0,6
медь от более 0,6 до 0,8
молибден от более 0,6 до 0,7
сера не более 0,05
фосфор не более 0,05
железо остальное


 

Похожие патенты:
Сталь // 2392346
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в машиностроении. .

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам дисперсионно-твердеющей мартенситной стали, предназначенной для изготовления высоконагруженных деталей, работающих на кручение и изгиб под динамической нагрузкой.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению корпусов подводных лодок из сваренных катаных или кованых стальных заготовок. .
Изобретение относится к прокатному производству, в частности к технологии получения низкоуглеродистых сталей для эмалирования. .
Сталь // 2356993
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в автомобильной промышленности. .
Изобретение относится к области производства горячекатаной ленты, способной к эмалированию с обеих сторон, в частности, из стали безусадочной пористости IF. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к низколегированным сталям, используемым для изготовления сварных нефте- и газопроводов, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера.
Сталь // 2334816
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в автомобильной промышленности. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в общем машиностроении. .

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам сталей, применяемых для изготовления ведущего и ведомого зубчатых колес, работающих в паре. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению дисперсно-упрочненного порошка на медной основе для изготовления композиционных материалов в энергетике, электротехнике, машиностроении и других областях.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению железных порошков. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к порошковой металлургии и способам получения металлических порошков, главным образом, из жаропрочных никелевых сплавов.
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при производстве железных порошков методом распыления железоуглеродистого расплава сжатым воздухом для изготовления сложнопрофильных изделий конструкционного, антифрикционного и электротехнического назначения.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения высокопрочных изделий из железа. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для получения волокна из аморфных и микрокристаллических сплавов и сталей. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков на железной основе, и может быть использовано при изготовлении порошковых конструкционных деталей, эксплуатируемых в условиях износа, в том числе при повышенных температурах.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения порошков на железной основе, и может быть использовано при изготовлении порошковых конструкционных деталей, эксплуатируемых в условиях износа, в том числе, при повышенных температурах.

Изобретение относится к устройствам, используемым в порошковой металлургии, для получения порошков распылением расплавленных металлов. .

Изобретение относится к технологии получения пенометаллов, которые могут использоваться в качестве конструкционных материалов, например, в машиностроении и строительстве.

Изобретение относится к способу получения композиционного порошка из расплавов металлов

Изобретение относится к области черной металлургии и может быть использовано для получения стальной литой дроби, используемой для дробеструйной обработки деталей машин различного назначения

Наверх