Сталь Советский патент 1992 года по МПК C22C38/26 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сплавам на основе железа, используемым для работы в условиях пивоварения.

Цель изобретения - увеличение гидро- абразивно-кавитационной стойкости стали в водном растворе хмеля и ударной вязкости.

Легирование молибденом о пределах 0,2-1,0 мас.% приводит к повышению коррозионной стойкости стали за счет растворения молибдена как в матрице, так и в карбидах и Ме2зСе. Молибден, растворяясь в карбидах, усиливает межатомные связи, что приводит к увеличению сопротивляемости хрупкой фазы гидроабразив но-кавитационному воздействию. Растворяясь в карбидах, молибден замещает атомы хрома, благодаря чему повышается эффективное содержание хрома в матрице, что повышает коррозионную стойкость стали в водном растворе хмеля. Молибден позволяет повысить температуру отпуска, что обеспечивает получение более стабильной структуры с меньшим числом дефектов, что

уменьшает вероятность образования локальных участков, обладающих низкой сопротивляемостью гидроабразивно-кавита- ционному воздействию.

Легирование молибденом менее 0.2 мас.% не приводит к эффективному увеличению износостойкости материала, а введение более 1,0 мас.% молибдена приводит к образованию хрупкой А-фазы, что стимулирует резкое уменьшение износостойкости.

Легирование ниобием в пределах 0,02- 0,4 мас.% приводит к выделению дисперсных карбидов NbC, являющихся в процессе затвердевания центрами кристаллизации, способствующими уменьшению размера зерна. Это дополнительно упрочняет матрицу, повышая ее сопротивление кавитацион- ному воздействию в процессе дробления хмеля.

Введение ниобия менее 0,05 мас.% не приводит к проявлению модифицирующего эффекта, а содержание ниобия свыше 0,4 мас.% приводит к коагуляции карбидов и их сосредоточению на межзеренных границах,

(Л

С

х| 4 О

ГО

О

что отрицательно сказывается на механических свойствах стали.

Легирование кальцием 0.005-0,05 мас.% способствует десульфурации стали, очищению границ зерен от неметалличе- ских включений, изменению формы сульфидов от вытянутой к глобулярной, что уменьшает вероятность образования трещин в процессе захлопывания каверн, повышает ударную вязкость стали.

Введение кальция менее 0,005 мас.% недостаточно для проявления его десульфу- рирующей способности, а содержание кальция свыше 0,05 мас.% приводит к увеличению количества неметаллических включений, что отрицательно сказывается на физико-механических свойствах стели, увеличению интенсивности гидроабразивного изнашивания. В качестве неизбежной примеси в стали присутствуют, мас.%: мар- ганец 0,3-0.6, кремний 0,2-0.6: сера - до 0,02, фосфор-до 0,02.

Сталь выплавляют в индукционной печи типа ИСТ-0,06. В качестве шихтовых материалов используют однородный стальной лом с известным химсоставом и тестированные ферросплавы. Сталь заливают в сухие песчаные формы. Термообработку осуществляют по следующему режиму: закалка в масло от 1060°С и последующий отпуск 170°С.

Сталь испытывают на опытной установке, иммитирующей работу дробилок хмеля.

Химический состав и результаты испытаний приведены в таблице.

Предлагаемая сталь обладает в 1.3-1,5 раза большей износостойкостью в водном растворе хмеля и в 1,2-2.0 раза большей ударной вязкостью по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, хром, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости в условиях гидроабразивно-кавитационного изнашивания в водном растворе хмеля и ударной вязкости, она дополнительно содержит молибден, ниобий, кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод - 0,6-1.3: хром - 13-19; молибден - 0.2-1,0; ниобий -0,02-0,4; кальций -0,005-0,05; железо - остальное.

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к стали, используемой для деталей хмеледрообилок С целью повышения износостойкости в условиях гидроабразивно-кавитационного изна- шивания в водном растворе хмеля и ударной вязкости сталь дополнительно содержит молибден, ниобий, кальций при следующем соотношении компонентов, мае %: углерод 0,6-1,3, хром 13-19, молибден 0,2- 2,0, ниобий 0,02-0.4, кальций 0,005-0.05 железо - остальное