Сталь

 

Союз Советскии

Соцналисткческик

Республик

ОIl ИСАНИЕ нцЫ0863

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 04-.04.79 (2l) 2745507/22-02 (5))Я Кд

3 с присоединением заявки .%—

С 22 С 38/32

Гоеударствеииый комитет (23) Приоритет (53) УДК669.15-196 (088.8) Опубликовано 23.01.83. Бюллетень Фе 3

Дата опубликования описания 23-01.83. яа делам иаобретеиий и открытий ф 1

М. Я. Белкин, A. Я. Шашко, B. М. филькин,"C . -Г"..."Ребено

Ь. К. Коваленко, B. H. Лычева и Л.1Я. .тЗВЩе1Щ

" . к:.—

" gk (72) Авторы изобретения

Крамагорский индустриальный институт йГтара рамато кий машиностроительный завод им. Серго ОрджоникВРв-" (7I) Заявители

° (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к сплавам чер.ных металлов и может быть использовано для изготовления рабочих валков холодной прокатки многовалковых станов.

Известны стали для изготовления вал5 ков холодной прокатки, химические составы которых представлены в табл. 1.

Наиболее близкой к изобретению является сталь 9Х, применяемая для рабочих валков многовалковых станов, имек щих пониженную стойкость из-за недостаточной контактной выносливости (1 ) .

Недостаток обусловлен малой закаливаемосгью стали, которая после -обьемной или поверхностной индукционной закалки с последующим ннзкотемпературным отпуском имеет твердость не выше

60-61 HRC.

Валки, вследствие появления на по- 20 верхности мелких очагов разрушения— пиггинга, снимаются с эксплуатации, так как эти дефекты отпечатываются на ленте и вызывают брак проката.

Белью изобретения является повышение закаливаемости и, как следствие, контактной выносливости.

Эта цель достигается тем, что в состав стали, содержашей углерод, кремний, марганец, хром и железо, дополнительно вводят азот и бор при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод . 0,80-0,9 5

Марганец 0,20-0,35

Кремний 0,2 5-0,35

Хром 1,40-1,70

Азот 0,05-0,10

Бор 0,001 5-0,002 5

Железо Остальное

Наличие азота и бора обеспечивает стали высокую твердость и контактную прочность, вследствие чего стойкость валков повышаетсяУвеличение твердости после закалки при введении азота в сталь обусловлено образованием ни гром а ртенсит-структуры, обладающей более высокой твердостью, 990&М

3 чем мартенсит сталей, не содержащих азот. Кроме того, азот с хромом и бором образует нитриды, что также обуславливает повышенную твердость стали.

Вводимый в сталь бор способствует измельчению зерна аустенита, получению мелкоигольчатого нитромартенсита, что исключает повышенную хрупкость стали из-за общей высокой твердости.

Кроме того,нитриды бора обладают ловы- IQ щенной теплотой образования и температурой диссоциации, бор способствует сохранению азота в стали при высокотемпературных нагревах, Готовят три состава. Содержание при- 35 ведено в табл. 2.

Введение азота производился путем присадки азотированного феррохрома в, количестве, обеспечивающем содержание азота в пределах его содержания в сос- 20 таве. На массу 10т выплавленной стали вводят 120 кг азотированного феррохрома, : С) 61,3; N7,5; С 0,5; Si1,0;

50,02; P 0,03; F е — остальное.

Введение бора производят в полностью раскисленный металл путем присадки фер- робора. На массу 10 т выплавленной стали вводят 3,0 кг ферробора . ф

Из полученных слитков откованы за-. готовки диаметром 50 мм, длиной 600 мм, по которым оценивают эффективность предлагаемого состава, из которых изготавливают образцы (10 шт) для испытания на контактную выносливость. Образцы диаметром 40 мм, с внутренним отверстием 1 6 мм, с длиной рабочей части 5 мм и шириной 10 мм.

Средняя твердость образцов после серийной термической обработки методом поверхностной закалки составляет для стали предлагаемого состава (табл. 3)

63-64 HRC.

Образцы испытывают на 3-х роликоBDfl машине при контактных напряжениях (по Герцу) 130 кгс/мм . В зону кон2 такта при испытании подают машинное масло марки МС. За критерий стойкости образцов принимают число контактных напряжений до появления очагов разрушения (питтингa) . Результаты испытаний представлены в табл. 3. Производственные испытания производят на 12-ти елковом стане.

Применение предлагаемого изобретения для изготовления валков холодной прокатки обеспечивает значительное увеличение пх срока службы. о с4 о

I о

1-1 о о

Ol о

1 о ч! о о

«Ч о

1 о

3-» о

fQ

Я о

I о

%! о

I . I о

«О о

1 о

0) о о

CO о ! о

«О о

I I

IQ

Щ о

t0

С4 о о

Щ о

l .о.

Я о

I 1 о т-1

Я I о

С0 4 о

1-1

Я ! о

1 о. т-1

Я

1 о

Г"

1-1 о

f -!

I о

СЧ

1 о

l -1

О

O х

Ф а

Ф « о и о

«0

3 1

1 о

0) (0 с! о

l0

«! о

Х

Х

Ф

Q .« о

° -1 т.4 о с! о

fQ

Щ о

1 о

« l о!

О

«О о

I о

«Ч о

IQ

ñQ о

I о

Ol о

IQ

03 о

I о

«Ч о

Ф

0 б о

«О

ы

Ф ж

С»

Ф »

I о

«Ч о

О) о

Ь о

1Q

CD о и

«0 о

IQ (О о

t» !

О о о

Л о

i0

О) о и

«О о

Ц о

С4

0 о

Ф

Ф

1„" х

f»

О оо о й

f»

, o

o o т-1

О3

o o

° Ф I

10 !О Г с. о

I 1 !

О !О

«Ч Л

o o!

О 10

«О о о

1 I

o o

Я. СЧ

o o

1О !О

О) О) о о о 4

«О «О о о!

С4 & к !«

0) Ф Ж

990863 о с й

;р! «Ч о о д

«4 FI!

«!«

CD О) ф

«О о о

1 а о

-е.

Е!

Ф

03 о о

j л

С4 о

К а й( о о

990863

Т а бл и ц а 2

Угле0,81

0,89

0,95 род

Кремний о,зо

0,25

0,36

М арганец

0,22

1,40

0,05

О,ОО15

0,29

0,34

1,72

Хром

Азот

О,О6З

О,ОО13

О 11

Бор

О,OO26

ЖелеОстальОстальОстальзо

НОЕ

НОЕ

НОЕ

Таблицаз

П редложенный 63-64 HRC

4,2Х10 56 5200

Извес тный

2,80х10 40 4320

60,0-60,5

HRC

Ф ормул а изобретения

Сталь, преимущественно для валков многовалковых станов, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения контактной прочности за счет увеличения закаливаемости, она. дополнительно содержит азот и бор при следующем соотношении компонентов, sec.%;

Углерод

Марганец

45 Кремний

Хром

Азот

0,25-0,35

1,40 — 1., 70

0,050-0,1 О

025

Бор 0,001 5-0,0

Железо Ос тальное

Источники информации, принятын BD внимание при экспертизе

1, Полухин В. П. и др. Надежность и долговечность ВалкОВ хОлОднОЙ прокатки. М., Металлургия, 1976, с. 98.

Тираж 625 Подписное

0,80-0,95

0,20 0,35

ВНИИПИ Заказ 63/39

Филиал ППП Патент, r. Ужтород, ул. Проектная, 1