Инструментальная сталь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз CoOO Tell Nx

Социепистнческна

Ресттублик (it}840187

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22)Заявлено 21.03.79 (21) 2761148/22-02 (51)М; Кл. с присоепииением заявки,%

С 22 С 38/46

Веударственны5 кемнтет

СССР

so делам нзебретеннй и вткрытн11

{23) Приоритет

Опубликовано 23.06 ° 81. Бюллетень М 23 (53) УДК669.14 ° .018.256-194 (088.8) Дата опубликования описания 30.06 81

М.M.Ðîçèí, А.А.Кац, Н.М.Климова, 3.Я.Маркус, П.Ф.Морозов и А.И.Траченко

1 (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проект o ( технологический институт горного машиностроения (71) Заявитель (54) ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, в частности к инструментальным.сталям, предназначенным для изготовления литого породоразруша- . ющего инструмента проходческих ком-байнов и щитов для проходки пород с крепостью более 10 по шкале профессора М.М.Протодьяконова и работающего в условиях повьппенного абразивного наноса, и может быть ист0 пользовано в литейных цехах машиностроительных заводов, изготавлива— ющих породоразрушающий инструмент методом литья H j.

Известна инструментальная сталь 1, содержащая, вес.Х:

Углерод Оэ68 Оэ76

Кремний 0,15-0,35

Марганец 0,15-0,35

Хром 0,6-1,2

Никель 1,4-2,2

Ванадий 0,25-0,5

Церий 0,0002-0,0004

Железо Остальное

Недостаток стали — низкая износостойкость, породоразрушающего инструмента проходческих комбайнов, изготовленного из этой стали.

Цель изобретения — повьппение износостойкости предлагаемой стали.

Эта цель достигается тем, что предлагаемая инструментальная сталь дополнительно содержит молибден при следующем соотношении KoMIIoHeHтов, вес.Ж:

Углерод 0,45-0,75

Кремний 0,60-1,00

Марганец 0,25-0,45

Хром 3,5 4,0

Ванадий 0,6-0,9

Никель 0,9-1,3

Церий 0,01-0,1

Молибден 1,5-2,5

Железо Остальное

Предлагаемая сталь для лабораторного исследования выплавляется в индукционной печи с кислой футеТаблица 1 мп Сг Ni Ч Мо Се, S P

Предлагаемая 0,75 1,0

0,024 0,023

0,023 0,025

0 46 3 94 1 27 0 9 2 5 0 11

0,45 0,66 0,25 3,51 0,9 0,6 1,5 0,01

0,32 3 5 ),16 О,Ь

2,02 0,045 0,025 0,019

0,61 0,74

Известная 0,71 0,15 0,25 1,1 1,93 0,25 — 0,0003 (расчетн) 0,025 0,014

3 ровкой тигля емкостью 50 кг. В качестве шихтовых материалов используют отходы проката и необходимые ферросплавы (феррохром, ферромолибден, ферромарганец и т.д.). Сталь заливают в металлические формы в виде трефовидных проб, из.которых затем вырезают образцы для испытаний на изгиб (бх6Х60 мм), ударную вязкость (10 К10 55) и проб Нехендзи-Купцова для определения жидко-, текучести и склонности к трещинообразованию. Церий вводят в сталь в виде ферроцерия за 2-4 мин перед разливкой, а также непосредственно в ковш в виде металлического.

В табл. 1 приведены примеры конкретных составов сталей.

Из отлитых сталей изготовляют образцы для испытания на износ 4 40 и шириной 10 мм. Образцы перед испытанием термообрабатывают по режимузакалка с температуры 1050-1080 С, о охлаждение в масле и двухкратный отпуск при 550 и 470 С для предлагаемой стали и закалка с 860 С в о масле, Отпуск.при 180 С для известной стали. Испытания проводят на машине для испытания на износ СМЦ-2 при нагрузке 130 кгс. В качестве эталона используют образцы из ста.ли Р6М5 с твердостью HRC 64. Интенсивность изнашивания оценивают потерей массы образцов за 2 и 4 ч испытания. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Из приведенных данных видно, что предлагаемая сталь обладает более высокой износостойкостью по сравнению с известной сталью.

Склонность стали к разупрочнению при повышенных температурах (тепло840187 ф стойкость) определяют по твердости .после дополнительного двухчасового отпуска в интервале температур 300о

600 С. Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Известная сталь более склонна к интенсивному разупрочнению по сравнению с предлагаемой сталью.

Свойства предлагаемой стали приведены в табл. 4.

В результате проведенных экспериментальных работ установлено, что из15 вестная и предлагаемая сталь обладают хорошими литейными свойствами (имеют примерно одинаковую жидкотекучесть и не склонны к трещинообразого ванию

Предлагаемая сталь по сравнению с известной обладает значительным сопротивлением к разупрочнению при повышенных температурах, т.е. предложенная сталь значительно меньше снижает твердость (на 4-7 ед. HRC) при повышении температуры до 400 С. о

Предлагаемая сталь разработана для изготовления дисков проходческих комбайнов со специфическими условиями работы. В процессе эксплуатации в результате трения имеет место повышенный разогрев (до 300 С и более) о инструмента в зоне контакта с пороДОЙ. ДИСКОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ ПРИ ЭТОМ испытывает интенсивный износ, однако динамические ударные нагрузки отсутствуют. Сталь обладает хорошими литейными свойствами, имеет достаточ40 но высокие физико-механические свойства и отличается повышенной износо-, стойкостью.

840187

Таблица 2

Т а б л и ц а 3

61

61

58

59

60

54

52

Т а блица 4

Литье+закалка+

+отпуск (двойной) 190

105 Нет

125 Нет

110 Нет

1,3

То же 190

1,0

210

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CC0Ð

У 232506, кл. С 22 С 38/46, 1969.

Тираж 681 Подписное

0,45-0,75 55

О. 60-1. 00

ВНИИПИ Заказ 4672/37

Филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

58-61

56-58

58-60

59-60

Инструментальная сталь, содержа;щая углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, церий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости, она дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод

Кремний

0,0294

0,0653

0,0373

0,0940

Марганец

Хром

Ванадий

Никель

Церий

Молибден

Железо

0,0852

0,1092

0,0822

0 1859

0,25-0,45

3,5-4,0

0,6-0,9

0,9-1,3

0,01-0,1

1,5-2,5

Остальное