Сталь

 

Нс. H(j Ty,,g чеснал библиотека к,.т Б а

Союз Советских

Социалистических

Республик ац 727706 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.

С 22 С 38/50 (22) Заявлено 190478 (21) 2606460/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (53) УДК 6 6 9 . 15-19 4 (088. 8) Опубликовано 150 480. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 20. 0 4. 80

В, И. Довгопол, E. Т.

A. А. Филиппенков, Ф.

A. Ф. Железнов, С. С.

А. Н. Веселовский, Б. (72) Авторы изобретения

Уральский научно- исследовательский институт черных металлов и Производственное объединение Электростальтяжмаш (71) За яв ител и (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии и машиностроению и может быть использовано для изготовления фасонных литых деталей горного и металлургического оборудования широкого назначения.

Известна сталь, содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,25 — 0,40

Марганец 0,60 — 1,60 п

Кремний 0,20 — 0,60

Хром 0,20 — 0,90

Ванадий 0,05 — 0,20

Никель 0,15 — 0,50

Кальций 0,001 в 0,05

Молибден 0,1 — 0,30

Железо Остальное (1).

Эта сталь имеет недостаточные износостойкость .в условиях смешанного износа и прочностные свойства, что приводит к преждевременному выходу из строя различных деталей прокатного и агломерационного оборудования (пластины пластинчатых питателей, проводки, барабаны и т. д.) в процессе их эксплуатации.

Наиболее близкой к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержащая, вес.Ъ:

Долбенко, В. Л. Шагалов, С. Раковский, И. М. Фетисов, Львова, Н. С. Дометова, 3. Беленький и A. Ф. Квятковский

Углерод О, O5 — О, 50

Марганец О, 4 — 2, О

Кремний О, 2 — 1, О

Хром 0,2 — 1,5

Никель 0,2 — 3,5

Молибден 0,05 — 0,5

Ванадий 0,05 — 0,2

Титан 0,01 — Oi1 (Барий 0,01 — 0,05 расчету Стронций О, 01 — o 05

Железо Остальное (2 ) .

Эта сталь имеет высокую прочность, но низкую износостойкость.

Целью изобретения является повышение износостойкости стали.

Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, никель, молибден, титан и железо, дополнительно содержит азот и кальций при следующем ссютношении компонентов, вес. Ъ:

Углерод О, 30,— О, 40

Марганец О, 40 — 1,20

Кремний О, 20 — 0,60

Хром 0,93 — 1,20

Ванадий 0,05 — 0,17

Никель 0,05 — 0,30

Кальций О, 001- О, 05

Молибден 0,07 — О,?О

727706

Титан 0,006- 0,05 Химический состав, механические

Азот 0,005- 0,02 свойства и износостойкость стали преджелезо Остальное. ставлены в табл. 1 — 4.

Таблица 1

Химический состав известной и предлагаемой сталей (1-6 — предлагаемая сталь) У

Мо Ti N Ba Sr Я

СтаЛь С Nn Si Cr . Ч Ni Ca P

Известная 0 35 1 2

0,55 0,8 0,12 1,8 — 0,22 0,05 — 0,03 0,03 0,023 0,022

1,10 0,10

0 93 0,05

1,20 0,17

1,12 0,12

1 03 0,14

0,023 0,022

0,10 0,01 0,12 0,02 0,01

0,05 0,001 0,07 0,006 0,005

0,30 0,050 0,20 0,05 0,02

2

0,029 0,030

0,025 0,022

0,17 0,008 0,10 0,02 0,009

0,21 0,012 0,15 0,006 0,016

О, 024 0,022

0,028 0,026

0,026 0,027 б 0,34 0,78 0,36 0,97 0,08 0,18 0,026 0,13 0,05 0,006

Результаты испытаний на износостойкость (машина МИ1М) нос вест ная 38,73525 37,76795 0,96830

100,0

38,85665

39,25378

38,52254 38,88137

39,15482

38,29392

129,7

106,2

154,3

134,2

137,4

126,1

Таблица 3

Механические свойства и износостойкость предлагаемой стали после термического улучшения (закалка от 900 С и отпуск при 650 C) тельная,изнокость % к из и стали (100%) B= фрикционнос ный износ

7,4 5,9 4,1

63,.7 22,1 40,4 237 8,6

88,7 12 3 28,1 315 4,9

2 81,6

3 106,4

105,1

162,3

149,2

3,4 2,4 1,9

5,6 4,5 2,4

4 99,2

80,1 14,9 30,2 292 7,0

139,1

5 95р2 73,1 16,9 37,0 275 7,3

5,9 4,6 3,0

5,4 4,2 2 5

75,3 15,9 35,6 282 6,8

139,6

6 97,4

0,35 0,90 0,45

О,30 0,40 0,20

0,40 1,20 0,60

0,36 1,08 0,48

0,37 1,02 0,39

38,11060

38,34269 .37,89503

38,16030

38,45060

37,52642

О, 74605

0,91109

0,62751

0,72107

0,70422

0,76750

104,2

152,8

147,1

138,0

141,4

100,0

127,3

I08,4

147,3

129, 8

136,3

125,0

727706

Таблица 4

Литейно-технологические свойства предлагаемой стали при темпера температуре заливки проб 1600 С

Жидкотекучесть иноустойчивость, проба ехендзи-Самарина проба Нехендзи-Самарина чество т щин, шт. ммарный ер трен, мм

363

522

2,26

Нет

Нет тельную износостойкость определяют по приведенной формулеу в качестве эталона эа единицу йзносостойкости принимают известную сталь °

Как видно из приведенных данных, предложенная сталь наряду с высокой износостойкостью обладает высокой прочностью и хорошими литейными свойствами.

Формула изобретения где ЬР— износ эталона (известная

Э. сталь), г; дРр — износ опытного образца (предлагаемая сталь), г.

Одновременно с основными испытаниями на фрикционный износ на машине

ХЧ-Б исследуют износостойкость в условиях абразивного износа. ОтносиСоставитель С. Деркачева

Редактор Н. Корченко Техред М.Петко Корректор:О. Ковинская

Заказ 1080/27

Тираж 694

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

При сравнительных испытаниях на износостойкость используют жесткую схему периодического скользящего контакта при постоянной нагрузке, осуществляемую при трении качения с проскальзыванием. Испытание проводят на машине МИ1М. Фрикционные пары выбирают с учетом реальных условий эксплуатации. Опытные образцы (ролики) изготовляют из известной и предлагаемой сталей и термообрабатывают по одина- 25 ковому режиму: закалка от 900-920 С, в воде и отпуск при 650-6700С, охлаждение — воздух. Контртела изготовляют из закаленной стали марки 45Х. Нагрузку на образец выбирают из условия ЗО идентичности характера износа контактирующей поверхности образцов изношенным поверхностям деталей в эксплуатации; нагрузка 125 кгс; время испытаний 30 мин; скорость 200 об/мин.

Величина износа определяется потерей веса образца с точностью до 0.,0001 г.

Относительная износостойкость (Я) определяется по формуле э а7 4О о

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, никель, молибден, титан и железо, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения иэносостойкости, она дополнительно содержит азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,30 — 0,40

Марганец 0,40 — 1,20

Кремний 0,20 — 0,60

Хром 0,93 — 1,20

Ванадий 0,05 — 0,17

Никель 0,05 — О, 30

Молибден 0,07 — 0,20

Титан 0,006- 0,05

Азот 0,005- 0,02.

Кальций 0,001- 0,05

Железо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 519490, кл. С 22 С 38/46, 1976, 2. Авторское свидетельство СССР

298685, кл. С 22 С 38/50, 1969.