Патент на изобретение №2303077
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) СТАЛЬ ИЗНОСОСТОЙКАЯ ССИЛ-500
(57) Реферат:
Изобретение относится к литым сталям и может быть использовано для изготовления зубьев ковшей и колес экскаваторов, работающих в разных климатических зонах. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, масс.%: углерод 0,30-0,35, кремний 0,30-0,50, марганец 0,80-1,20, хром 0,95-1,40, молибден 0,20-0,30, никель 0,80-1,10, медь не более 0,30, ванадий 0,10-0,15, кальций 0,005-0,01, церий 0,005-0,01, алюминий 0,03-0,06, железо – остальное. Выбор элементов для легирования выбранной марки стали определялся требуемыми свойствами и ее стоимостью. Задачей изобретения является обеспечение повышенной износостойкости при работе экскаваторов в различных горных породах. 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, более конкретно к литым сталям, применяемым в экскаваторостроении для изготовления зубьев ковшей и колес экскаваторов, работающих в разных климатических зонах. Известна сталь (см. каталог «Stahlschlüssel» 30CrNiMo8, 1986 г., стр.41, №1.6580 изд. МВНД-7142) следующего состава, мас.%:
Самой близкой по составу, принятой в качестве прототипа, является сталь марки 30ХН2МА (ГОСТ 4543-71), применяемая в промышленности, следующего состава, мас.%:
Данная сталь не обеспечивает износостойкости в кварцесодержащих горных породах. Задачей изобретения является обеспечение повышенной износостойкости в различных горных породах. Решение данной задачи достигается тем, что в сталь, содержащую С, Si, Mn, Cr, Мо, Ni, Cu, вводят дополнительно V, Са, Се, Al при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Выбор элементов для легирования выбранной марки стали определялся требуемыми свойствами и стоимостью. Углерод в стали в количестве C=0,30-0,35% выбран с целью обеспечения высокой износостойкости, высокой пластичности, снижения хрупкости. Марганец в стали в количестве Mn=0,80-1,20% выбран из условия обеспечения полной раскисленности стали, повышения прокаливаемости и снижения температуры порога хладоломкости. Никель в стали в количестве Ni=0,80-1,10% обеспечивает повышение пластичности, вязкости, хладостойкости и коррозионной стойкости. Кремний в стали в количестве Si=0,30-0,50% является активным раскислителем стали и понижает чувствительность к перегреву. Алюминий в стали в количестве Al=0,03-0,06% обеспечивает полную раскисленность стали и способствует получению мелкозернистой структуры. Медь в количестве не более 0,30% выбрана для повышения коррозионной стойкости во влажной атмосфере. Пример. Известные и предлагаемые составы сталей выплавлялись в индукционных печах ИСТ-16 и разливались в изложницы по 50 кг. Термическая обработка состояла из закалки на 30-50°С выше АС3 и отпуска при температуре 180°С. Режим термической обработки и температура отпуска стали должны быть подобраны в зависимости от крепости породы и конкретной температуры окружающей среды. В табл.1 приведены химические составы предлагаемой и известной сталей.
Механические свойства рассмотренных марок сталей и испытания на абразивный износ проводили в условиях ОАО «Ижорские заводы» (Россия, г.Санкт-Петербург) и Университет г.Зиген (ФРГ). Износ определяли на цилиндрических образцах трением о породы различной твердости. Испытания проводили при начальных температурах +20°С и -80°С. Результаты испытаний после закалки и отпуска при температуре 200°С приведены в табл.2.
Представленные данные показывают, что введение в состав стали новых компонентов совместно с компонентами известного состава позволяет повысить износостойкость материала.
Формула изобретения
Сталь износостойкая, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, никель, медь и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ванадий, кальций, церий, алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
в, МПа