1
Изобретение относится к металлургической промышленности и мохет быть использовано при разработке высокоуглеродистых сталей с повышенными физико-механическими свойствами, предназначенных, например, для изготовления железнодорожных рельсов типа Р-50.
Известна рельсовая сталь марки М-75, содержащая, SQC.%: углерод 0,670,80; марганец 0,70-1,00; кремний 0,130,28; фосфор не более 0,04; сера не более 0,005; железо остальное.
Однако отмечаются высокие ее эксплуатационные свойства - износостойкость и ударная вязкость, необходимость повышения которых обусловлена требованиями надежной эксплуатации таких ответственных металлоизделий, как железнодорожные рельсы.
Цель изобретения - повышение износостойкости и ударной вязкости металла. Для этого в рельсовую сталь введены магний, кальций, редкоземельные металлы, барий и бор при следующем соотношении компонентов, вес./1&:
0,67 -0,80
Углерод 0,70 -1,0
Марганец
Кремний 0,13 -0,28
Сера 0,001-0,05
Фосфор 0,001-0,04 0,001-0,05
Магний
Кальций 0,001-0,05
Барий 0,001-0,05
Редкоземельные
0,001-0,08 металлы
Бор 0,0005-0,002
Хелезо Остальное
Предложенный состав стали может ыть получен путем модифицирования и икролегирования рельсовой стали марки
м-75 комплексными модификаторами, держащими, тс.%:
Магний2 5
Кальций3-15
Барий0,1-5 Редкоземельные
металлы5-15
Бор0,3-5
I Марганец5-20
г
Алюминий5-13
Железо5-19
КремнийОстальное
Модификатор вводят в количестве
0,5; 1,0; 2,0 кг на I т стали.
В табл. I приведены результаты
испытаний образцов известной и предлженнЬй сталей в сыром состоянии.
1
Таблица 
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| РЕЛЬСОВАЯ СТАЛЬ | 2001 |
|
RU2194791C1 |
| РЕЛЬСОВАЯ СТАЛЬ | 2008 |
|
RU2397271C2 |
| МОДИФИКАТОР ТРЕНИЯ | 2003 |
|
RU2238304C1 |
| ВЫСОКОПРОЧНАЯ ИЗНОСОСТОЙКАЯ СТАЛЬ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН (ВАРИАНТЫ) | 2015 |
|
RU2606825C1 |
| РЕЛЬСОВАЯ СТАЛЬ | 2007 |
|
RU2361007C1 |
| СТАЛЬ | 2000 |
|
RU2248408C2 |
| Износостойкий чугун | 1979 |
|
SU812851A1 |
| СТАЛЬ | 2000 |
|
RU2186146C1 |
| РЕЛЬСОВАЯ СТАЛЬ | 2009 |
|
RU2415195C1 |
| РЕЛЬСОВАЯ СТАЛЬ | 2005 |
|
RU2291220C1 |
Известная сталь
М-75 обычной
плавки82
Сталь М-75, модифицированная КМ в количестве 0,5 кг/т 84
Сталь М-75,
модифицированная
КМ в количестве
1,0 кг/т 87
Сталь М-75,
модифицированная
КМ в количестве
2,0 кг/т 89
Металлографические исследования состава и характера распределения неметаллических включений показывают, что в образцах стали без присадок комплексного модификатора сульфиды имеют форму тонких вытянутых строчечных поЛОС. Присадки модификатора способствуют тому, что сульфиды и оксиды принимают более благоприятную глобулярную и овальную форму. Уменьшается также загрязненность отали сульфидными включениями.
Определена склонность стали к истиранию как в сыром, так и в термообработанном состоянии путем испытания роликовых образцов на уняверсальной машине типа Ш с нагрузкой на ролики 75 кг при 50 тыс. оборотах трением качения без смазки с проскальзыванием. Степень износа образцов опре46 12,5 21 1,6 240
48 13,0 23 2,3 243
52 13,0 23,5 2,8 247
13,5 24 3,2 250
деляется по уширению поверхности скрльлсения и по потерям в весе, возникающих вследствие разрушения металла (таблица 2).
В табл. 2 приведены результаты испытания известной и предложенной сталей на износостойкость.
Наиболее существенная разница модифицированной стали заключается в повышении износостойкости при испытании металла на истирание трением качег ния о проскальзыванием. При зтом присадки комплексного модификатора в количестве 2,0 кг/т повышают износостойкость стали в два раза. Применение предложенной стали с более высокими качественными показателями повышает срок службы и надежность зксплуатации рельсов широкой колеи типа Р-50.
Таблица 2
