СТАЛЬ Российский патент 2008 года по МПК C22C38/58 C22C38/56 

Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке стали для изготовления износостойких деталей, преимущественно для изготовления бронефутеровок шаровых мельниц и межкамерных перегородок этих мельниц.

Известна сталь для указанного применения 110Г1ЗЛ (ГОСТ 977-88 г.), имеющая следующий хим. состав:

Углерод - 0,9-1,3%Хром - не более 1%Марганец - 11,5-14,5%Сера - не более 0,050%Кремний - 0,5-1%Никель не более 1%Фосфор не более 0,120% 

Ст.110Г13Л проходит термообработку с Т° выше, чем предлагаемая.

Недостатком известной стали является низкая износостойкость, при отсутствии наклепа, на истирание при помоле клинкера и горных пород.

Известна сталь Г13х2Л; ТУ 22102-9899 (марганцовистая износоустойчивая сталь для фонефутеровок), имеющая следующее соотношение, мас.%:

Углерод 0,9-13%Никель не более 1%Марганец 11,5-14,5%Медь не более 0,3%Кремний 0,5-1,0%Сера не более 0,050%Хром 1,1-1,8%Фосфор не более 0,120%Железо - остальное 

Недостатком этой известной стали, является низкая износостойкость на истирание при отсутствии наклепа, при размоле клинкера и горных пород.

Изобретением решается задача по изысканию состава стали для изготовления износостойких на истирание деталей, способной после переработки обеспечить высокое значение твердости и срока службы деталей, работающих при абразивном изнашивании.

Поставленная задача решается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром и железо, дополнительно содержит молибден и алюминий, при следующем соотношении в стали элементов, мас.%:

Углерод - 2,0-2,5%Никель - не более 1%Марганец - 1,2-1,7%Сера - не более 0,035%Кремний - от более 0,5 до 1,0%Фосфор - не более 0,040%Хром - 12-15%Медь - не более 0,4%Молибден - 0,4-0,6%Алюминий - 0,01-0,10%Железо - остальное 

При проведении соответствующей термообработки, образуется высокоизносоустойчивая карбидная структура металла с высокой твердостью, обеспечивающая высокую износостойкость в условиях абразивного износа.

Указанное содержание углерода и хрома дает возможность получить высокоустойчивую структуру с образованием карбида хрома, а наличие молибдена стабилизирует сталь по ударной вязкости.

Никель, медь, сера, фосфор и марганец присутствуют в стали как остаточные компоненты. Алюминий добавляют для измельчения зерна, таким образом, обеспечивают высокую износоустойчивость стали. Заявляемый химический состав стали обеспечивает увеличение износоустойчивости на образивно-ударный износ от 3,5 до 5 раз.

Сталь выплавляют в электродуговой печи с основной футеровкой и индукционной печи. Химический состав и механические свойства предлагаемой и известной стали (прототипа) приведены в таблице 1. Использование изобретения позволяет повысить твердость и износостойкость стали.

Таблица 1.Химический состав и механические свойства предлагаемой и известной сталиСодержание химических элементов в %Механические свойстваСтальСMnSiCrМоNiAlCuРSТвердость НВУдарная вязкость Ак, ДжПредлагаемая2,0-2,51,2-1,7От более 0,5 до 1,012,0-15,00,40-0,60Не более 1,00,01-0,10Не более 0,4Не более 0,040Не более 0,035520-5501,9-2,0 Дж/см кв.Известная0,9-1,311,5-14,50,5-1,01,1-1,8-Не более 1,0-Не более 0,3Не более 0,120Не более 0,050170-230До 15 Дж/см кв.

Твердость и износостойкость предлагаемой стали значительно выше, чем в прототипе. Для условий абразивного износа предлагаемая сталь работает лучше, что подтверждается опытно-промышленной эксплуатацией бронефутеровок на Липецком, Невъянском и Ульяновском цемзаводах.

Изобретение относится к металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления износостойких деталей, преимущественно для изготовления бронефутеровок шаровых мельниц и межкамерных перегородок этих мельниц. Сталь содержит углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь, молибден, алюминий и железо, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,0-2,5, марганец 1,20-1,70, кремний от более 0,5-1,0, сера не более 0,035, фосфор не более 0,040, хром 12-15, никель не более 1,0, медь не более 0,40, молибден 0,4-0,6, алюминий 0,01-0,10, железо остальное. Повышается срок службы деталей, работающих при абразивном износе. 1 табл.

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, никель, медь и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит молибден и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод2,0-2,5марганец1,20-1,70кремнийот более 0,5-1,0серане более 0,035фосфорне более 0,040хром12-15никельне более 1,0медьне более 0,40молибден0,4-0,6алюминий0,01-0,10железоостальное