СТАЛЬ ДЛЯ МЕЛЮЩИХ ШАРОВ Российский патент 2008 года по МПК C22C38/54 C22C38/32 

Описание патента на изобретение RU2340699C2

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к стали, используемой для производства мелющих шаров.

Известна выбранная в качестве прототипа сталь [1], содержащая (в мас.%):

углерод0,45-0,65марганец0,60-1,00кремний0,60-1,20алюминий0,01-0,06бор0,0025-0,0040медь0,06-0,36титан0,02-0,06железоостальное

Существенным недостатком данной стали является низкая твердость и эксплуатационная стойкость шаров, изготовленных из данной стали.

Желаемыми техническими результатами изобретения являются повышение износостойкости и твердости мелющих шаров.

Для достижения этого сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий, бор, медь, титан и железо, дополнительно содержит хром, никель и азот при следующем соотношении компонентов (в мас.%):

углерод0,65-0,75марганец0,70-0,80кремний0,20-0,35алюминий0,010-0,025азот0,005-0,025титан0,005-0,010хром0,40-0,50никель0,01-0,30бор0,001-0,003железоостальное

при этом примеси содержатся в следующих количествах: сера - не более 0,030%, фосфор - не более 0,030% и медь - не более 0,30%.

Заявляемый химический состав стали для мелющих шаров подобран исходя из следующих предпосылок.

Содержание углерода выбрано исходя из обеспечения достаточной твердости и прокаливаемости стали. При концентрации его в стали менее 0,65% твердость шаров снижается, а при увеличении концентрации углерода более 0,75% повышается склонность их к трещинообразованию.

Соотношение марганца выбрано, исходя из того, что при содержании марганца до 0,80% обеспечивается повышение твердости, прокаливаемости и сопротивляемости к трещинообразованию. Нижний предел выбран, исходя из того, что марганец при содержании менее 0,70% не оказывает влияние на прокаливаемость.

Кремний в заявляемых пределах исключает раскол шаров при ударных нагрузках. При концентрации кремния менее 0,20% значительно увеличивается склонность шаров к раскалыванию при ударных нагрузках. При изготовлении шаров из стали выше верхнего заявляемого предела содержания кремния (0,35%) увеличивается склонность шаров к трещинообразованию.

При увеличении содержания хрома до 0,50% повышается твердость и прокаливаемость стали, что в свою очередь приводит к увеличению износостойкости мелющих шаров. При содержании хрома менее 0,40% наблюдается уменьшение прокаливаемости стали и, следовательно, износостойкости шаров.

Установленный предел концентрации никеля (0,01-0,30%) положительно влияет на снижение склонности шаров к раскалыванию при ударных нагрузках и увеличивает прокаливаемость стали. При содержании никеля менее установленного предела не обеспечивается требуемая прокаливаемость стали. Содержание никеля более 0,30% экономически нецелесообразно.

Содержание алюминия (0,010-0,025%) выбрано исходя, с одной стороны, из необходимости получения мелкого действительного зерна, с другой - из исключения образования недопустимых глиноземистых неметаллических включений, увеличивающих склонность шаров к раскалыванию при ударных нагрузках.

Титан используется в качестве раскислителя и обеспечивает защиту бора от связывания в нитриды, что способствует повышению прокаливаемости стали. Исходя из этого, оптимальными значениями для титана являются его содержание 0,005-0,010%. Верхний предел концентрации титана выбран, исходя из экономических соображений.

Концентрация азота менее 0,005% не приводит к образованию нитридов, обеспечивающих измельчение действительного зерна, и как следствие снижению склонности шаров к раскалыванию при ударных нагрузках. При повышении азота более 0,025% возможны случаи возникновения пятнистой ликвации и образования пузырей в стали в результате «азотного кипения».

Ограничение содержания серы, фосфора и меди выбрано, исходя из обеспечения качества поверхности готовых мелющих шаров.

Серия опытных плавок с заявляемым химическим составом была выплавлена в дуговых печах ДСП-100Н10. Химический состав приведен в таблице 1. После разливки стали на МНЛЗ осуществляли прокатку и термообработку шаров с прокатного нагрева по технологии двухстадийного охлаждения с самоотпуском. Результаты испытаний приведены в таблице 2. Таким образом, заявляемый химический состав обеспечивает повышение твердости и износостойкости шаров.

Таблица 1.Химический состав стали, мас.%СоставСSiMnCrTiAlNВNiSРCuFe10,460,200,700,400,0050,0150,0050,0010,010,0050,0150,05ост.20,700,280,780,400,0110,0150,0080,0010,140,0080,0190,06ост.30,710,240,760,420,0090,0180,0100,0030,300,0160,0190,07ост.40,580,330,690,450,0070,0160,0130,0020,280,0050,0280,12ост.50,570,260,790,480,0130,0200,0220,0030,250,0200,0230,20ост.60,750,350,800,500,0100,0200,0250,0030,300,0300,0300,30прототип0,45-0,650,60-1,200,60-0,80-0,02-0,060,01-0,06-0,0025-0,0040---0,06-0,36ост.

Таблица 2Механические свойства сталиСоставТвердость, МПаИзнос, гКоличество шаров с трещинамиПосле термообработкиПосле 10-кратного падения14950,440025750,312,64,135780,29З,14,845170,372,94,555240,353,04,165950,272,54,0прототип440-5600,31-0,453,2-7,05,8-10,0

Источники информации

1. А.с. СССР №1446189, С22С 38/16.

Похожие патенты RU2340699C2

название год авторы номер документа
СТАЛЬ 2009
  • Юрьев Алексей Борисович
  • Мухатдинов Насибулла Хадиатович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Корнева Лариса Викторовна
  • Атконова Ольга Петровна
RU2425169C2
СТАЛЬ 2009
  • Юрьев Алексей Борисович
  • Мухатдинов Насибулла Хадиатович
  • Атконова Ольга Петровна
  • Корнева Лариса Викторовна
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Прокопьева Татьяна Владимировна
RU2425168C2
СТАЛЬ 2009
  • Юрьев Алексей Борисович
  • Мухатдинов Насибулла Хадиатович
  • Атконова Ольга Петровна
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Корнева Лариса Викторовна
RU2415194C1
ВЫСОКОПРОЧНАЯ ИЗНОСОСТОЙКАЯ СТАЛЬ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН (ВАРИАНТЫ) 2015
  • Хлусова Елена Игоревна
  • Голосиенко Сергей Анатольевич
  • Рябов Вячеслав Викторович
  • Сошина Татьяна Викторовна
  • Зисман Александр Абрамович
  • Орлов Виктор Валерьевич
  • Беляев Виталий Анатольевич
  • Шумилов Евгений Алексеевич
RU2606825C1
АВТОМАТНАЯ СВИНЕЦСОДЕРЖАЩАЯ СТАЛЬ 2012
  • Соляников Андрей Борисович
  • Полянский Михаил Александрович
  • Преин Евгений Юрьевич
  • Гребцов Владимир Анатольевич
  • Шрейдер Алексей Васильевич
  • Четверикова Любовь Викторовна
RU2484173C1
СТАЛЬ 1999
  • Трынкин А.Р.
  • Теплоухов Г.М.
  • Козырев Н.А.
  • Тырышкин Ю.П.
  • Тарасова Г.Н.
  • Шерстнев Г.А.
RU2154693C1
ТРУБНАЯ ЗАГОТОВКА ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ТЕПЛОСТОЙКОЙ СТАЛИ 2006
  • Бобылев Михаил Викторович
  • Гонтарук Евгений Иванович
  • Лехтман Анатолий Адольфович
  • Угаров Андрей Алексеевич
  • Фомин Вячеслав Иванович
  • Шляхов Николай Александрович
RU2338796C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОЙ СТАЛИ С ВЫСОКОЙ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬЮ 2016
  • Чукин Михаил Витальевич
  • Полецков Павел Петрович
  • Гущина Марина Сергеевна
  • Бережная Галина Андреевна
RU2625861C1
ИЗНОСОСТОЙКАЯ СТАЛЬ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕЕ 2014
  • Голованов Александр Васильевич
  • Гарбуз Павел Валериевич
  • Лебедев Александр Николаевич
  • Ентюшов Евгений Петрович
RU2546262C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОТВЕРДОГО ИЗНОСОСТОЙКОГО ЛИСТОВОГО ПРОКАТА 2015
  • Полецков Павел Петрович
  • Гущина Марина Сергеевна
  • Бережная Галина Андреевна
  • Алексеев Даниил Юрьевич
RU2603404C1

Реферат патента 2008 года СТАЛЬ ДЛЯ МЕЛЮЩИХ ШАРОВ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к стали, используемой для производства мелющих шаров. Сталь содержит углерод, марганец, кремний, алюминий, бор, медь, титан, хром, никель, азот, железо и примеси при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,65-0,75, марганец 0,70-0,80, кремний 0,20-0,35, алюминий 0,010-0,025, азот 0,005-0,025, титан 0,005-0,010, хром 0,40-0,50, никель 0,01-0,30, бор 0,001-0,003, железо - остальное, при этом примеси содержатся в следующих количествах: сера - не более 0,030%, фосфор - не более 0,030% и медь - не более 0,30%. Повышается износостойкость и твердость мелющих шаров. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 340 699 C2

Сталь для мелющих шаров, содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий, бор, медь, титан и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хром, никель и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод0,65-0,75марганец0,70-0,80кремний0,20-0,35алюминий0,010-0,025азот0,005-0,025титан0,005-0,010хром0,40-0,50никель0,01-0,30бор0,001-0,003железоостальное,

при этом примеси содержатся в следующих количествах: сера - не более 0,030%, фосфор - не более 0,030% и медь - не более 0,30%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2340699C2

Литая сталь 1989
  • Вели-Заде Чингиз Велиевич
  • Шихмиров Шарафеддин Шихгамзаевич
  • Карпенко Михаил Иванович
  • Марукович Евгений Игнатьевич
  • Бабаев Ага Мамед Талыб Оглы
SU1633011A1
СТАЛЬ 1995
  • Тишков В.Я.
  • Пешев А.Д.
  • Гладков В.С.
  • Крапивин Н.Н.
  • Мясников А.Л.
  • Гавриленко Ю.В.
  • Синицын С.И.
  • Боровков А.Н.
RU2082812C1
Сталь 1989
  • Поздняков Лев Григорьевич
  • Поляков Сергей Николаевич
  • Бабич Владимир Константинович
  • Скороваров Джон Иванович
  • Голобородов Валентин Николаевич
  • Поляков Олег Иванович
  • Якименко Сергей Григорьевич
  • Дворядкин Борис Александрович
  • Петренко Валерий Григорьевич
  • Воробьев Павел Александрович
  • Трапенок Николай Михайлович
SU1733495A1
Сталь 1987
  • Малиночка Яков Никифорович
  • Ковальчук Георгий Зиновьевич
  • Ярмаш Виктор Николаевич
  • Поздняков Лев Григорьевич
  • Поляков Сергей Николаевич
  • Бабич Владимир Константинович
  • Лобачев Владимир Тимофеевич
  • Несмачный Александр Николаевич
  • Глоба Николай Ильич
  • Зеленый Олег Анатольевич
  • Дворядкин Борис Александрович
  • Петренко Валерий Григорьевич
  • Хорошилов Николай Макарович
  • Голобородов Валентин Николаевич
  • Верклов Михаил Михайлович
SU1446189A1
Сталь 1984
  • Волошин Владимир Александрович
  • Гладкий Игорь Антонович
  • Волчок Иван Петрович
  • Савостьянов Алексей Кириллович
  • Лутов Михаил Валентинович
  • Костюков Юрий Михайлович
  • Доценко Станислав Павлович
SU1219668A1
Способ приготовления мыла 1923
  • Петров Г.С.
  • Таланцев З.М.
SU2004A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
US 2004118485 A, 24.06.2004
Гибкая тепловая труба 1984
  • Исхаков Ильдар Зинатович
  • Исхаков Ильдар Ильдарович
SU1177650A2

RU 2 340 699 C2

Авторы

Павлов Вячеслав Владимирович

Корнева Лариса Викторовна

Атконова Ольга Петровна

Дементьев Валерий Петрович

Годик Леонид Александрович

Козырев Николай Анатольевич

Кузнецов Евгений Павлович

Даты

2008-12-10Публикация

2006-10-31Подача