Литейная сталь
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик республик (iii990867 (б! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 05.08.81 (21) 3332 622/22-02 (53)M. Кл. с присоединением заявки №вЂ”
С 22 С 38/54
Гааударетвеклма камктвт
СССР (23) Приоритет— (ЩУДК669.15-194 (088.8.) Опубликовано 23.01.83. Бюллетень ¹ 3
60 делам лэабретенкй и аткрмтнй
Дата опубликования описание 23.01.83 (54) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к изысканию литейных сталей для отли вок детелей замснарядов, грейферов, черпалок и других видов оборудования.
Известна сталь (1 ), содеражащая, вес. %.
Углерод 0,25-0,35
Марганец 0,40-0,90
Кремний 0,20-0,42
Хром 0,50-0,80
Ванадий 0,04-0,1 5
Кальций О,051-0,08
ТнтBH 0,005-0,0,5
Никель 0,05-0,45
Алюминий 0,02-0;06
Медь 0,05-0,40
Железо Остальное
Наиболее близкой к предлагаемой по, технической сущности и достигаемому результату является сталь (2 1, содержашая, вес.%:
Углерод . 0,12-0,2 5
Марганец 0,40-1,60
Кремний 0,20-0,80
Хром ОД 5-0,80
Ванадий 0,64-0,2
Кальций 0,005-0,015
Титан 0,01-0,05
Никель 0,15-0,50
Ниобий 0,02-0,06
Алюминий 0,01 5-0,08
Медь 0,01-0,50
Берий 0,02-0,10
Железо Остальное
Недостатками известной стали являются относительно низкие коррозионная стойкость в морской воде, износостойкость и ударная .вязкость при низких температурах испытаний, вследствие чего эффективность ее применения для отливок, подверт аклпихся при эксплуатации одновременному воздействию абразивного износа в морской воде и высоким,динамическим нагрузкам при низких температурах.
Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости s морской
9908
67 4 лок проводят испытания на гидроабразивный износ.
Механические свойства и срок службы отливок из сталей приведены в табл. 2.
Полученные результаты механических испытаний свидетельствуют о том, что предлагаемая сталь превосходит известную по всему комплексу механических свойств. Так, предел прочности повышается с 84 до 95-102 кг/мм, предел текучести — с 56 до 74-77 кг/мм, относительное удлинение — с 20,2 до
23,1-2 6,5 %, относительное сужение— с 36,8 до 42,7-46,5% и ударная вязкость с 9,2 до 9,8 — 1 1,2 кгм/см о при — 60 С. Следовательно, прочность повышается на 20% и ударная вязкость— на 22%.
Коррозионная стойкость и износостойкость сталей приведены в табл. 3.
Как видно из табл. 3, величина изI носа предлагаемой стали заметно ниже известной стали. В частности износ снижается с 154 до 126-108 мг, что составляет повышение износостойкости на
20-30%. Ощчовременно скорость коррозии в морской воде предлагаемой стали снижается с 1,38 до 1.34 г/м .
Я
Более высокий уровень литейных и механических свойств и особенно повышенные коррозионная стойкость и износостойкость предлагаемой стали обеспечивают изготовленным из нее литым черпаком более высокий срок службы.
Например, партия литых черпаков, изготовленных из предлагаемой стали, установленная на черпаках выходит из строя после 12-14 мес, испытаний.
Срок службы литых . черпаков, отлитых из известной стали в аналогичных условиях работы составляет не более 10 мес.
0,26-0,45
0,40-0,90
0,20-0,40
0,50-0,80
0,04-0,1 2
0,005-0,05 .
0,01-0,05
0,05- О, 5
0,01-0,1 2
0,01-0,0 5
0,05-0,40
0,005-0,08
0,005- 0,05
0,005-0,01
Остальное
Химические составы сталей приведены в табл. 1. 30
3 воде, износостойкости, ударной вязкости при низких температурах и как следствие повышение срока службы изготов-, ленных из нее отливок.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, кальций, титан, никель, ниобий, алюминий, медь, редкоземельные металлы (РЗМ) и: железо, дополнительно содержит иттрий и Gap при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод
Марганец
Кремний
Хром
Ванадий
Кальций
Титан
Никель
Ниобий
Алюминий
Медь
РЗМ
Иттрий
Бор
Железо
Все выплавленные сталщ подвергают исследованиям нв литейные и механические свойства, износостойкость и коррозионную стойкость в морской воде. Од35 новременно из каждого состава изготавливают партию отливок черпаков.
Для исследований заливают опытные пробы, изготовленные в землю (трефы).
Литейные свойства определяют с помощью пробы Нехендзи-Самарина. Предлагаемая сталь имеет жидкотекучесть
560-570 мм, свободную линейную усадку 2,30-2,29%, а известная сталь— .соответственно 540 мм и 2,32%.
Механические испытания проводят на стандартных образцах на разрыв и ударную вязкость. При атом образцы на ударную вязкость испытывают при отрицатель- ной (-60 С) температуре. Термическая обработка образцов для механических испы50 таний состоит из нормализации при
920 С.
Коррозионную стойкость оценивают на образцах в морской воде и опреде ляют скорость коррозии (в г/м ).
Q. 55
В связи с тем, что предлагаемая литейная сталь предназначена для отливок деталей земснарядов и землечер а-.
Технология выплавки предлагаемой стали не отличается существенно от известной и других углеродистых сталей. Некоторое отличие заключается в том, что выплавленную согласно действующей технологической инструкции сталь модифицируют при выпуске плавильного агрегата комплексной бескремнистой лигатурой, содержащей в своем составе кальций, РЗМ, иттрий, алюминий, титан, ниобий, бор и никель, что не требует дополнительных и технических решений.
Экономический аффект согтавит около 18,5 тыс. руб. и гол з» счет певы5 000887 б шенин срока службы отливок землерой- сти на 50%, корроэионной стойкости в ного оборудования и машин на 20-40%, морской воде, прочности на 20% и ударсвязанное с увеличннием износостойко-. иой вязкости на 22%. (Q о.o. o
0 0
o o
o o
Т»» о
CO
Я с 0 о
0 о о
CO .
0
Щ о
СЧ
0 о
1» о
l о
0 с0
Ч" о Ф о (О (0 о
С о» о
Q AAA»V
° »» о о
t о
0 о
1»
0 о
С 3 о
03
CU о
t о о
0 1 о
1 о
Я
Г
О» о
tQ сО
0 (О (Ч о
Щ о»
fQ
0 о
С 3 о
CU а
1-» о о
fQ
fQ о
0 (0 о
U3
0 (О
Я о о
CD о
»О
0 о о сб
0 о
0
0 о» о»
СЧ о о
Ж
0»
CD о
CU
0 (Ч o 1
Г»
CV
0 о
И
0 о
Т-»
D) о о
Я о
0 (Q
Я
И
0 сО
0 1
Я (О
0 (D с»7 о
fQ о
1»
0 о
СЧ
° »
00 о
Я
0
0 с0 о о Г
0 о
С4
3-»
Ф
С 3
0 1
»О Ф о
Та блица 2
Известная
1 84 56
20,2
36,8 9,2. 2-6;5 46,5 10,6
25,8 45,8 11,2
2 95 74
3 98 74
4 96 75
25,3 44,6 9,9
5 100 76
24,6 44,3 9,8
6 102 77 23,1 42,7 10,5 270 14
Таблица3
Скорос ть коррозии в
1,36 1,34 1,38
118 112 108
0.005-0,08 морс= кой воде, г/м 1,38 1,36 1,35
ВеличиI на износа, мг 154, 126 120
Ф ормул а изобретения
Литейная сталь, содержащая углерод, марганец, кре .;ннй, хром, ванадий, кальций, титан, никель, ниобий, алюминий, медь, редкоземельные металлы и железо, о т л и ч а ю ш. а я с я тем, что, с целью повышения коррозиоиной стойкости в морской воде, изностойкости, ударной вязкости при низких температурах, она дополнительно содержит иттрий и бор при следукяцем соотношении компонентов: вес Л:
Углерод
Маргенец
Кремний
Хром
Ванадий
Кальций
Титas
Никель
Ниобий
Алюминий
Mew.
Редкоземельные металлы
245 10
250 12
255 13
258 14
265 14
0,26-0,45
0,40-0,90
0,20-0,40
0,80-0,80
0,04-0,12
0,005-0,05
0,01-0,05
0,05-0,5
0,01-0,12
0,01-0,05
0,05-0,40
990867
Составитель С. Деркачева
Редактор Н. Рогулич Техред М. Надь Корректор М. Шарохин
Тираж 625 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 63/39
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Иттрий 0,005-0,05
Бор 0,005-0,01
Железо Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
12
1. Авторское свидетельство СССР
522260, кл. С 22 С 38/00, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
5,¹ 761599, кл. С 22 С 38/50, 1980.