Сталь
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ вч
Союз Советских
Социалистических
Республик (ii)775160
Ф г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)M. Кл.
С 22 С 38/18 (22) Заявлено 181278 (23) 2718730/22-02 с присоединением заявки М
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет
Опубликовано 301080 Бюллетень Ю 40 (53) УДК 669 .15-194 (088.8) Дата опубликованию описания 301Ct80
В.Е.Дробин, О.И.Гаревских, С.В.Заболотный, В.Т.Кудин
В.Д.Максименко, Г.д.Плешивенко, А.А.Шерстюк, Н.М.Шолудько и Ю.A.Øóëüòå (72) Авторы изобретения
Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря (71) За ив и тел ь (54) СТАЛЬ
0,6-0,8
0,4.-0,8
0,8"1,2 30
0,001-0,08
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству литых износостойких сталей, используемых, например, для футеровак Рудо- 5 раэмольных мельниц бесшарового по мола руды, которые имеют набор броневых плит и в процессе работы они испытывают, s основном> гидроабразивный износ.
В настоящее время футеровки рудоразмольных мельниц изготавливают из стали 11ОГ13Л (1). Эта сталь име», ет высокую ударную вязкость, и под действием ударных нагрузок ее прочность повышается в результате наклепа.
Однако износостойкость этой стали при чисто абразивном или гидроабраэивном износе недостаточна. Поэтому . 20 футеровки рудораэмольных мельниц, изготовленные нз этой стали, быстро изнашиваются, что ведет к ухудшению качества размола и длительным простоям оборудования при их замене. 25
Известна сталь f2), содержащая, вес.%: Углерод
Кремний
Хром
Марганец 0,4-0,8
Железо Остальное
Износостойкость этой стали на 20%. выше, чем у стали 11ОГ13Л.
Механические характеристики предлагаемой стали
Предел прочности, кг/мм 80
Относительное удлйнение, %
6 сужение, % 15
Ударная вязкость, кг/смз 2,5
Твердость, кг/см
2.
Эти.характеристики являются недостаточными, чтобы ее можно было использовать для изготовления футеровок рудораэмольных мельниц.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (3), содержащая, вес ° % .
Углерод 0,65-1,0
Кремний 0,15-0,5
Марганец 0,2-0,8
Кальций 0,001-0,08
Магний 0,001-0,05 редкоземельные металлы
775160
Таблица 1
Содержание компонентов, вес.Ъ
Номер . плав ки
0 013 0,03 0,00075
1,2 Остальное
0,6
0,25
1 Ог7
2 0 7
3 0,7
0,013 0 03 0,00075 1,4 То же
0,6
0,25
1,6
0,6 0 013 0 00075
0,25
Алюминий 0,01-0,08
Титан 0,01-0,1
Ванадий 0,01-0,2
Ниобий 0i01-0,1
Азот 0,015-0,04
Железо Остальное
5 эта сталь имеет следующие механические свойства:
Предел прочности, кг/мм 100,5-120,0
Относительное
tQ удлинение, Ъ 6,5-7,5 сужение, Ъ 11,5-11,8
Ударная вязкость, кг/см 3,25-3,73
Износостойкость — на 30-45% больше, чем у стали 110Г13Л.
Эта сталь имеет недостаточную пластичность, износостойкость и ударную вязкость.
Целью изобретения является повыше,ние износостойкасти, пластичности и 2р ударной вязкости стали.
Лля достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, азот, редкоземельные маталлы, кальций и железо, дополнительно содер-25 жит хром, при соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,6-0,8
Кремний 0,1-0,4
Марганец 0,4-0,8
Азот 0,006-0,02
Редкоземельные металлы 0,01-0 05
Кальций 0,0005-0,001
Хром 1,2-1,6
Железо Остальное 35
В качестве примесей сталь может содержать серу — до 0,03 вес.%, фосфор — до 0,03 вес.Ъ, и никель до 0,3 вес.Ъ.
Введение хрома повышает степень 4р легированности стали.
Хром, соединяясь с углеродом, образует мелкие карбиды округлой формы, равномерно распределенные в матрице хром способствует иэмельчению 45 зерна. Благодаря этому происходит повышение износостойкости, пластичности и ударной вязкости стали.
Выплавка стали осуществлялась s открытой индукционной печи емкостью
60 кг, в основных тиглях. Разливка проводилась в сухие песчано-глинистые формы.
Химический состав стали представлен в табл. 1.
Отливки подвергались нормализации при температуре 810 С на воздухе в течение 4 ч с последующим отпуском при температуре 500ОC в течение
3 ч.
Полученные, стали имеют следующие характеристики механических свойств, предствленные в табл. 2.
Испытания ударной вязкости проводились на маятниковом копре MK-ЗОА и разрывной машине УИМ-50.
Твердость исследуемых сталей определена по методу Бринелля твердометром ТШ-2.
Для определения иэносостойкости были изготовлены образцы длиной 80мм и диаметром 10 мм из сталей предлагаемого состава и эталонный образец из стали 11ОГ13Л. В качестве абразивной среды использовался песок. Испытания проводились в течение 6 ч. Относительная износостойкость определялась по разности .потери веса образца, изготовленного иэ стали предлагаемого состава и эталонного образца.
Как видно из табл. 2 износостойкость, пластичность и ударная вязкость значительно превышают те же величины у известной стали.
Изделия из предлагаемой стали обладают повышенной износостойкостью в условиях абразивного износа. Изготовление и использование футеровок из предлагаемой стали позволяют эначитель но повысить срок их службы и надежность устройств в целом.
Экспериментальное опробование футеровок, изготовленных иэ предлагаемой стали, показало, что срок их службы возрос на 20-30% по сравнению с футеровками, изготовленными из стали11ОГ13Л.
Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой стали для изготовления футеровок рудораэмольных мельниц бесшарового помола руды составит 582 тйс. рублей в год.
775160
Таблица 2
Ударная Твердость вязкость кгм/см
Относитель ное сужение, %
Увеличение износостойкости по отношению к
11ОГ1ЗЛ
25
5,6
305
167
4, 2
23
360
180
392
104
3,8
193
Редкоземельные металлы
Кальций
Хром
Железо
Формула изобретения
0,01-0,05
0,0005-0,001
1,2-1,6
Остальное
Составитель С.Деркачева
Редактор Т.Никольская ТехредН. Бабурка
Корректор В,Синицкая
7662/34 Тираж 694
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб, д. 4/5
Подписное
Заказ
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Номер Предел Относитель плав- прочности,ное удлине кг/см ние, %
Сталь, содержащая углерод, кремний марганец, азот, редкоземельные металлы, кальций и железо о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что,с целью повышения износостойкости, пластичности и ударной вязкости, она дополнительно содержит хром при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,6-0,8
Кремний 0,1-0,4
Марганец 0,4-0,8
Азот 0,006-0,02
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 2176-64 сталь марки
11ОГ13Л.
25 2. ГОСТ 4543-48, сталь марки 70ХЛ.
3. Авторское свидетельство СССР
М 575378, кл. С 22 С 38/14, 1976.