Сталь
Иллюстрации
Реферат
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