Способ производства облицовочных плит пакетировочных прессов и сталь для его производства Советский патент 1992 года по МПК C21D1/78 C22C38/44 

Изобретение относится к области металлургии и тяжелого машиностроения, а именно к оборудованию для пакетирования стального лома

Известен способ изготовления облицовочных плит, включающий выплавку и разливку стали, прокатку, высокий отпуск и механическую обработку плит (1).

Кроме этого, иг.кестна сталь для изготовления облицовочных плит, содержащая, мас.%:

Углерод0,62-0,70

Кремний0,17-0,37

Марганец0,90-1,2

ЖелезоОстальное (2)

Недостатками известного способа и стали являются низкая ударная вязкость и повышенная хладол ом кость, что при (службе облицовочных) ударных и изгибающих нагрузках приводит, особенно в зимнее время, к образованию магистральных трещин и другим хрупким разрушениям плит.

Целью изобретения является увеличение срока службы плит за счет повышения ударной вязкости и снижения порога хладо- ломкости металла.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления облицовочных плит, включающем выплавку и разливку стали, прокатку, отпуск, механическую обработку, согласно изобретению, отпуск проводят пр.1 температуре 700- 800°С, а после механической обработки осуществляют закалку : температуры 840-980°С (в воде или водяном душирующем устройстве) с последующим отпуском при температуре 500-680°0 с охлаждением в воде.

Поставленная цель достигается такжэ тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец и железо дополнительно соХ|00 О (Л

&

W

держит хром, никель и молибден при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Углерод0,25-0,5

Кремний0,15-0,6

Марганец0,25-0,9

Хром1,30-2,3

Никель1,8-2,3

Молибден0.2;0,4

ЖелезоОстальное

Сталь, в виде примесей, может содер- жать фосфор не более 0,025, серу не более 0,020 и медь не более 0,12.

Заявляемый химический состав и способ изготовления облицовочных плит позволяют существенно повысить ударную вязкость, и, тем самым понизить порог хла- доломкости стали (до -60°С), исключить растрескивание и другие разрушения, что значительно повысит эксплуатационную стойкость и долговечность службы плит.

Использование изотермического отпуска при температуре 700-800°С позволяет получить равномерное распределение лиги- рующих элементов, в результате чего повышается ударная вязкость.

Отпуск при температуре выше 800°С приведет к плотной аустенизации и значительно увеличит продолжительность выдержки.

Отпуск при температуре ниже 700°С ве- дет к неравномерному распределению элементов и вследствие этого к ликвационной неоднородности, что не позволяет осуществить цель изобретения,

Закалка с 840 980°С позволяет пол- учить равномерное обьемно-закаленное состояние, исключающее возникновение трещин.

Закалка при температуре ниже 840°С не позволяет получить полной аустениза- ции, а при температуре выше 980°С - ведет к укрупнению зерна и образованию остаточного аустенита, что не позволяет постичь положительного эффекта.

Отпуск при температуре 500-680°С с охлаждением в воде дает высокие показатели ударной вязкости и исключает процессы образования отпускной хрупкости.

Нагрев ниже 500°С ведет к образованию хрупких структур бейнита или троостита и снижает уровень ударной вязкости.

Нагрев выше 680°С приводит к снижению прочностных характеристик за счет образования высокоотпущенных структур сорбита.

Содержание хрома и никеля в заявляемых пределах, повышая прокалив аемость стали, способствует получению объемно-закаленных плит, что дает возможность обеспечить, после высокого отпуска, высокие

значения ударной вязкости стали и соответственно увеличить срок службы плит в броневой оснастке прессов.

Существенный резерв ударной вязкости одновременно позволяет понизить порог хладоломкости стали заявляемого состава, что при работе прессов в условиях отрицательных температур полностью исключает характерные для прототипа, хрупкие и другие разрушения плит.

Содержание хрома и никеля более заявленных пределов экономически нецелесообразно, а менее оговоренных значений может привести к получению при закалке плит хрупких структур троостита или бейнита.

Легирование стали молибденом необходимо для предотвращения отпускной хрупкости, к чему весьма склонны улучшаемые хромоникелевые стали. Содержание молибдена более 0,4% не является необходимым для полного исключения этого процесса, а менее нижнего предела недостаточно, чтобы полностью исключить этот процесс чреватый резким падением ударной вязкости при высоком отпуске закаленной стали,

В табл.1 приведены значения ударной вязкости образцов, термически обработанных по режимам согласно заявляемому способу и испытанных при температуре от +20 до-60°С.

Химический состав опытных плавок заявляемой стали и прототипа приведен в табл.2.

Способ реализован следующим образом:

Сталь выплавляли в 12-титонной электропечи с разливкой металла в глитки массой 8,6 т. Слитки прокатывали на плиты толщиной 150,60 и 28 мм, которые после изотермического отпуска и механической обработки закаливали е(темпэратуры 960- 980°С в водяном душирующем устройстве с последующим высоким отпуском прм температуре 650-680°С с охлаждением в воде.

Наблюдения за службой опытных плит, изготовленных по заявляемому способу с применением заявляемого химсостава стали, показали; что их использование на двух прессах копрового цеха Кузметкомбината позволило исключить разрушение плит и, в связи с этим, снизить простои оборудования.

В результате этого ожидаемый экономический эффэкт составит более 30 тыс. рублей.

Формула изобретения

1. Способ производства облицовочных плит пакетировочных прессоп, включающий

выплавку и разливку стали, прокатку, отпуск, механическую обработку, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы плит за счет повышения ударной вязкости и снижения порога хладоломко- сти, отпуск проводят при температуре 700- 800°С, а после механической обработки осуществляют закалку с температуры 840- и последующим отпуском при температуре 500-680°С с охлаждением в воде.

2. Сталь для производства облицовочных плит пакетировочных прессов, содержащая углерод, кремний, марганец и

0

железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и снижения порога хладоломкости, она дополнительно содержит хром, никель, молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод0,25-0,5;

кремний0,15-0,6;

марганец0,25-0,9

хром1,3-0,9

никель1,8-2,3;

молибден0,2-0,4;

железоостальное

Таблица 1

Использование: производство оборудования для пакетирования стального лома Сущность изобретения: способ включает выплавку и разливку стали, прокатку, отпуск, механическую и термическую обработку. Отпуск проводят при темп ре 700-800°С, а после механической обработки осуществляют закалку с температуры 840-980°С и отпуск при температуре 500- 680°С с охлаждением в воде. Сталь для изготовления облицовочных плит пакетировочных прессов содержит, мас.%: углерод 0,25-0,5; кремний 0,15-0,6; марганец 0,25-0,9; хром 1,3-2,3; никель 1,8-2,3; молибден 0,2-0,4: железо остальное. Сплав в виде примесей можег содержать фосфор не более 0,025, серу - не более 0,020 и медь не более 0,12. 2 с. п.ф-лы, 2табл Ј

Примечание: прототип-сталь 65 Г, ГОСТ 1495-79. образцы; отобранные из плиты толщиной 28 мм.

Примечание; содержание в плавках заявляемой стали фосфора колебалось от 0,016 до 0,025 %, серы от 0,018 до 0.020%, меди от 0,08 до 0,12%.

Таблица2