Сталь

 

Союз Советскнк

Социалистическин республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 9О133 1

3 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 21.04.80 (21) 2938620/22-02 с присоелинениент заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30. 01. 82. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 01.02.82 (51)M. Кл.

С 22 С 38/16

focynayawe4 квинтет

СССР вв делен нзебретеннй н отнрытнй (53) УДК 669.15-194(088.8) В. Т. Сладкоштеев, Д. С. Казарновский, Н. Ф-.Легенда, А.А.Азаркевич, Д.А. Литвиненко, В.И. Ба)пон,: М.С. Гордиенко, В. А. Плохих, О. В. Носоченко, B. Я. Павловский, Е. Я. Рудчук, Е.И. Счастный и Б.А.Алексеенко

Украинский ордена Трудового Красног Знамени научно" исследовательский институт металлов (72) Авторы изобретения

f71} Заявитель (54) СТАЛБ

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для производства проката черных металлов, в частности износостойких сортовых профилей и листов., применяемых в угольной и горнорудной промышленности в термообработанном и горячекатаном состояниях для сварных конструк" ций.

), содержащая, 0,26-0,55

О, 7-1, 4

0,2-0,6

О, 05-0,45

0,06-0,15

0,005-0,05

0,01-0,1

0,05-0,5

Остальное стали являются войства и изноплохая свариваИзвестна сталь (1 вес. i:

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Ванадий

Магний

Алюмини и

Медь

Железо

Недостатками этой низкие прочностные с состойкость, а также емость при ручной дуговой и автомати" ческой сварке.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо" му эффекту является сталь (2 ), содержащая, вес.3:

Углерод 0,2

Кремний 0,1- i, 0

Марганец 1, 05-1, 61

Фосфор с О, t

Медь 0,2-0,6

Хром (1,0

Титан 0,027-0,5

Ниобий 0,05-0,5

Железо Остальное

Недостатками этой стали являются ее низкие прочностные свойства, износостойкость и прокаливаемость посль термической обработки (закалки и низ20 кого отпуска либо одной закалки) . Это обусловлено тем, что элементы в ука" занных пределах незначительно повышают устойчивость аустенита и проч ностные свойства после термообработ901331

Углерод

Кремний

Иарганец

Фосфор

Иедь

Титан

Бор ,Алюминий

Железо

0,15-0,30

0,5-0,80

О 7 1 5

0,02-0,10

0,1-О,4

О, 91-0, 05

0,001-0,005

О, 01-0, 05

Остальное

Сталь

Содержание элементов, вес.Ф

С Si Ип Си В А1 Тi Р S Cr Nb

Предлага

0,16 0,51 0,76 0,13 0,001 0,01 0,015 0,025 0,021 0,05

0,24. 0,61 1,17 0,28 0,003 0,03 0,025 О,044 0,024 0,05

0,29 0,77 1,49 0,42 0,005 0,04 0,05 0,075 0,020 0,05

0,23 0,58 1,20 0,33 0,0014 0,01 0,02 0,045 0,027 0,04

0,23 0,59 1,20 0,33 0,0045 0,05 0,03 0,05 0,026 0,06

Извест0,11 0,035 0 029 0,39 0,16

О 14 О 41 1 29 О 42 ки будут невысокими. Особенно низкие прочностные свойства сталь будет иметь при содержании легирующих элементов на нижнем пределе. Наличие в стали указанного количества ниобия значительно удорожает сталь. Кроме того, при нагреве иэделий под закалку ниобий и титан, связывая углерод, снижают прокаливаемость стали, что приводит к уменьшению прочностных 19 свойств стали и даже к образованию в процессе закалки некоторого количества структурно-свободного феррита. Наличие же последнего даже в незначительных количествах приводит к су- И аественному снижению износостойкости

Наличие хрома, марганца и кремния в указанных пределах приводит к росту углеродного эквивалента и ухудшению свариваемости профилей сложйой Формы. ур

Цель изобретения - повышение прочности и износостойкости стали.

Сталь выплавляют в индукционной печи емкостью 200 кг.

В качестве шихты используют спокойную сталь с содержанием углерода

0,27-0,343 и фосфора до 0,0253. После доведения стали до требуемого состава по содержанию углерода, марганца, М кремния и меди ее раскисляют в печи алюми ни ем в коли чест ве О, 2- 0,9 кг/т стали, титаном в виде 333 ферротита4

Поставленная цель достигается тем, что стал ь, содержащая угле род, кремний, марганец, фосфор, медь, титан и железо, дополнительно содержит бор и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес,4:

Содержание серы не должно превышать 0,0454. В стали допускается .содержание мышьяка до 0,15 вес.3.

Химический состав исследованных сталей представлен в табл. 1.

Т а б л и ц а 1 на в количестве 0,5-1,7 кг/т стали и затем вводят бор в виде 73 Ферробора в количестве 0,2-0,6 кг/т стали, фосФор присаживают в полностью раскисленный металл после присадки алюминия в виде 16,54 феррофосфора в количестве до 3,5 кг/т стали.

После полного раскисления сталь выпускают и разливают в слитки весом

5 901331 4

50 кг. Металл в слитках утепляют кок- ДОХГСН2Л. Из этой же стали изготавли" со-шамотной смесью. вают соединительное звено цепи, кото

Слитки нагревают в газовой печи до рое находится в контакте с боковиной

1200- 1230 С и прокатывают полосы рештака угольного скребкового конвейтолщиной 20 мм. Температура конца про- з ера. Твердость роликов составляет катки составляет 900-950 С. Полосы 47-49 HRC. Скорость скольжения равна режут на заготовки, которые подверга- 1 м/с, давление 7 кгс/см .

z ют закалке в воде or 90У С и отпуску Предлагаемая сталь после термипри 200 С в течение 1 ч. Из этих за- ческой обработки имеет износостойготовок изготовляют и испытывают об- 1Ф кость, превьииующую износостойкость разцы на разрыв, ударную вязкость и известной стали в 1,25-1,45 раза, износ в угольной среде. Испытания на более высокие прочностные свойства и износ проводят в парах трения "ролик- ударную вязкость. колодка". Колодку изготовляют из пред- 8 табл. 2 приведены механические лагаемой и известной сталей, ролик - 1> свойства предлагаемой и известной из закаленной и отпущенной стали сталей.

Табли ц а 2

ОтносительТвердость

ПЯС

Ударная вязкость, кгс/см, при температуре испытания С

ОтносиПредел текучести, кгс/нм

Временное сопротивление разрыву,кгс/

/мм 2

Сталь ная износостойкость тельное удлинение, +20 -60

Предлагаемая

1,26

131-129 110-113 12-14 12

39-41

44-45

49-51

46-47

46-48

123-127 11-13 10

1,34

7,5

145-147

1,45

6,0

173-174 144-146

159-157 134-I31

9-!О 9

I937

10-11 9,5

6,4

6,2

1,36

158-156 133-130 10,5-11 9,6

Известная

36-37 110- 118 95-99 13- 16 14

1,0

2 5

Из предлагаемой стали изготовляют профили боковины рештака. Профили рубят на заготовки, которые после термической обработки направляют на изготовление рештаков угольных скреб-

50 ковых конвейеров. Процесс сварки проводят по обычной технологии. Как по-. казывают результаты опробования, предлагаемая сталь технологична при выплавке и прокатке, термообработке и сварке, имеет после термообработки высокий комплекс механических свойств, сочетающий в себе высокие прочностные характеристики (0

152-170 кгс/мм, 6: = 122-145 кгс/мм )

t при достаточно высоком относительном удлинении и ударной вязкости (д =

10-133,0„ = 6,0 «r. смlсм ) .

Ожидаемый экономический эффект от использования стали только для изготовления профиля боковины рештака и днищ рештаков составляет 30 руб. на

1 т проката. Экономический эффект получают за счет экономии металла в народном хозяйстве при повышении изноо состойкости по крайней мере на 254 901331 формула изобретения

Составитель С, Деркачева

Редактор С. Тараненко Тех ед 3. Фанта

Корректор Н. Стец

Подписное

Заказ 12307/26 Тираж 656

ВН1!ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва 8-35 Раушская наб. д. 4i 5

1 — — и 2 — - - 2-Н= билиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

И за счет снижения затрат на доставку, монтаж и ремонт угольных скребковых конвейеров в шахтах.

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, медь, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и износостойкости, она дополнительно содержит бор и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Углерод 0,15-0,30

Кремний 0,5-0,80

Марганец 0,7-1 5 фосфор 0,02-0,10

Медь 0,1-0,4

Титан 0,01-0,05

Бор 0,001-0,005

Алюминий 0,01-0,05 железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

11 583193, кл. C 22 C 38/38.

2. Патент CLM М 3271138, кл. 75-125, 1966.