Литая износостойкая сталь Советский патент 1989 года по МПК C22C38/50 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству дитых сталей, предназначенных для изготовления деталей, работающих в сложных условиях абразивно-коррозионного и ударно-абразивного видов износа, а также при комплексном воздействии указанных факторов, в частности, для изготовления наконечников зуба рыхлителя бульдозеров, кремаль- ных шестерен зкскаваторов, гидроэлеваторов, колес землесосовi бил мельниц, молотков дробилок и других деталей горнодобывающего и перерабатывающего оборудования,

Цепь изобретения - повьшение абразивно-коррозионной и ударно-абразивной износостойкости стали.

Пример. В 60 кг индукционной печи с основной футеровкой плавят сталь состава, мас.%:

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Никель

Молибден

Медь.

Титан

Барий

РЗМ

Желез о

0,22-0,31 0,90-1,50 0,40-0,80 0,70-1,30 0,70-1,20 0,10-0,30 0,30-0,50

0,005-0,02 0,01-0,05

0,005-0,10 Остальное

од

о

ч|

СП

О9

Совместная присадка бария и РЗМ существенно изменяет природу неметаллических включений .- исчезают угловатые включения III типа и образуются перитектические глобулярные включения 1 типа, в которых остроуголь- ные сульфиды и нитриды титана заклю- чены в глобулярные оксисульфидные оболочки. Образование пластичной дуплексной оболочки на хрупких остроугольных неметаллических включениях снижает локальную концентрацию нап- ю ряжений вокруг них, что особенно важно для отливок, которые эксплуатируются в условиях абразивно-коррозионного и ударно-абразивного видов изнашивания.15

Положительное влияние бария на эксплуатационные характеристики предлагаемой стали проявляется в пределах 0,01-0,05%, Содержание бария ниже 0,010 недостаточно для п ерено- 20 да остроугольных сульфидных и ни,трид- ных включений в округлые. Локальные микронапряжения в стали вокруг остроугольных включений весьма высокие и процессы ,, абразивно-коррозионного 25 разрушения получают существенное развитие; ударно-абразивная износостойкость стали также низкая. При содержании бария выше 0,05% происходит

Поэтому показатели абразивно-корро- .зионной И Ударно-абразивной износостойкости низкие.

Высокая абразивно-коррозионная и ударно-абразивная износостойкость предлагаемой стали обеспечивается в результате модифицирования барием совместно с РЗМ в сочетании с марганцем, кремнием, хромом, никелем, молибденом, медью, титаном в указанных пределах. Повьшгение абразивно- коррозионной износостойкости связано с рафинирующим воздействием модифицирующего комплекса бария и РЗМ, а также с образованием глобулярных гетерогенных оксисульфидов I типа, имеющих высокое сопротивление воздействию агрессивных сред.

Содержание кремния в стали целесообразно держать в Пределах 0,4- 0,8%. При более высоких его содержаниях в кристаллической решетке металлической матрицы усиливаются микронапряжения, что приводит к охрупчи- ванию и снижению уровня абразивно- коррозионной и ударно-абразивной износостойкости. При концентрации кремния менее 0,4% его недостаточно для

повторное окисление стали при разлив- 30 глубокого раскисления стали, и модифицирующий комплекс бария и РЗМ частично расходуется на связывание кислорода, в результате чего происходят неполная глобуляризация- неметаллических включений, загрязнение оксидами и, как следствие, понижение абразивно-коррозионной и ударно-абразивной износостойкости.

ке, вызывающее загрязнение оксидными включениями, что приводит к понижению показателей как абразивно-коррозионной, так и ударно-абразивной износостойкости,35

Благоприятное воздействие РЗМ в интервале концентраций 0,005-0,10 при наличии бария на комплекс свойств объясняется образованием глобулярных сложных оксисульфидных включений 1 40 типа, дезориентированно расположенных в матрице, а также снижением общего индекса загрязненности стали неметаллическими включениями. РЗМ

I

Высокие показатели абразивно-коррозионной и ударно-абразивной износостойкости имеют место при содержании титана в пределах 0,005-0,02%. Этого количества достаточно для полного

Поэтому показатели абразивно-корро- .зионной И Ударно-абразивной износостойкости низкие.

Высокая абразивно-коррозионная и ударно-абразивная износостойкость предлагаемой стали обеспечивается в результате модифицирования барием совместно с РЗМ в сочетании с марганцем, кремнием, хромом, никелем, молибденом, медью, титаном в указанных пределах. Повьшгение абразивно- коррозионной износостойкости связано с рафинирующим воздействием модифицирующего комплекса бария и РЗМ, а также с образованием глобулярных гетерогенных оксисульфидов I типа, имеющих высокое сопротивление воздействию агрессивных сред.

Содержание кремния в стали целесообразно держать в Пределах 0,4- 0,8%. При более высоких его содержаниях в кристаллической решетке металлической матрицы усиливаются микронапряжения, что приводит к охрупчи ванию и снижению уровня абразивно- коррозионной и ударно-абразивной износостойкости. При концентрации кремния менее 0,4% его недостаточно для

I

Высокие показатели абразивно-коррозионной и ударно-абразивной износостойкости имеют место при содержании титана в пределах 0,005-0,02%. Этого количества достаточно для полного

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству литых сталей, идущих на изготовление деталей, эксплуатируемых в условиях абразивно-коррозионного и ударно-абразивного видов износа. Целью изобретения является повышение абразивно-коррозионной и ударно-абразивной износостойкости стали. В индукционной печи плавят сталь состава, мас.%: углерод 0,22-0,31

марганец 0,90-1,50

кремний 0,40-0,80

хром 0,70-1,30

никель 0,70-1,20

молибден 0,10-0,30

медь 0,30-0,50

титан 0,005-0,02

барий 0,01-0,05

РЗМ 0,005-0,10

железо остальное. Сталь обладает высоким уровнем эксплуатационных свойств, что позволяет повысить долговечность литых деталей, работающих в сложных условиях абразивно-коррозионного и ударно-абразивного изнашивания. 1 табл.

при содержании вьше 0,10% не оказыв -45 связывания азота, имеющегося в стали.

в нитриды титана. При содержаниях титана вьше 0,02% происходит загрязнение стали карбидами титана, отрицательно влияющими на сопротивление . стали охрупчиванию и абразивно-коррозионному износу.

ет благоприятного влияния на природу количество и характер распределения неметаллических включений, так как их избыточное количество способствует развитию процессов повторного окисления при разливке, в результате чего происходят загрязнение стали оксидными включениями и, как следствие, снижение уровня ударно-абразивной и абразивно-коррозионной износостойкости.

При содержании РЗМ не менее 0,005% не происходит полной глобу- ляризации неметаллических включений.

связывания азота, имеющегося в стали.

в нитриды титана. При содержаниях титана вьше 0,02% происходит загрязнение стали карбидами титана, отрицательно влияющими на сопротивление . стали охрупчиванию и абразивно-коррозионному износу.

В таблице приведен химический состав и результаты испытаний на абразивно-коррозионный и ударно-абразивный износ предлагаемой и известной сталей. Из данных, приведенных в табг лице, видно, что сталь предлагаемого состава обладает более высоким уровнем эксплуатационных свойств по

сравнению с известной: абразивно-коррозионная стойкость повышается на 20- 31%, а ударно-абразивная - на 15- 40%.

Использование изобретения позволяет повысить долговечность литых деталей, работающих в сложных условиях абразивно-коррозионного и ударно- абразивного изнашивания.

Формула изобретения

Литая износостойкая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, молибден, медь, титан, железо, отличающаяся тем, что, с целью повьшшния абразивно-корХи1«ческнй состав, вбравнвно коррояионная к удармо Вбраэнвкля износостойкость предлагае 40й и известной ст&лей

Примечаим. Авр а ивн 1Я пульпа состоит из электролита и абраэииного хатгриала в соотнсяекии 1:2. Ис1 1Тания на ударно-абр1энвны1 1 износ проводят при измельчании гранитною фракции 20-2S н в течсиие 1ч.

-

15078536

розионной и ударно-абразивной износостойкости, она дополнительно содержит барий и редкоземельные металлы (РЗМ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Марганец Кремний

Хром

Никель

Молибден

Медь

5 Титан

Барий

РЗМ

Железо

0,22-0,31 0,90-1,50 0,40-0,80 0,70-1,30 0,70-1,20 0,10-0,30 0,30-0,50

0,005-0,02 0,01-0,05

0,005-0,10 Остальное