Сталь Советский патент 1980 года по МПК C22C38/18 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству литых износостойких сталей, испо зуемых, например, для футеровок руд размольных мельниц бесяиарового помола руды, которые имеют набор броневых плит и в процессе работы они испытывают, в основном, гидроабразивный износ. В настоящее время футеровки рудоразмольных мельниц изготавливают из стали 11ОГ13Л tl Эта сталь име ет высокую ударную вязкость, и под действием ударных нагрузок fee прочность повышается в результате накле па.. Однако износостойкость этой стал при чисто абразивном или гидроабразивном износе недостаточна. Поэтому футеровки рудоразмольных мельниц, изготовленные из этой стали, быстро изнашиваются, что ведет к ухудцению качества размола и длительным простоя оборудования при их замене. Известна сталь {2J, содержащая, вбс.%: Углерод0,6-0,8 Кремний. 0,4.-0,8 Хром0,8-1,2 Марганец0,4-0,8 ЖелезоОстальное Износостойкость этой стали на 20% е, чем у стали 11ОГ13Л. Механические характеристики предаемой стали Предел прочности, кг/мм 80 Относительное удлинение, % б сужение, %15 Ударная вязкость, кг/см- 2,5 Твердость, кг/см 260 Эти характеристики являются недоточными, чтобы ее можно было исьзовать для изготовления футерорудоразмольных мельниц. Наиболее близкой к предлагаемой технической сущности и достигаеу эффекту является сталь 3, сожащая, вес.%: Углерод0,65-1,0 Кремний0,15-0,5 Марганец0,2-0,8 Кальций0,001-0,08 Магний0,001-0,05 Редкоземельные 0.001-0,08 металлы 0,01-0,08 Алюминий 0,01-0,1 0,01-0,2 Ванадий 0,01-0,1 Ниобий 0,015-0,04 Железо Остальное jTa сталь имеет следующие мех чеекие свойства: Предел прочности. кг/мм 100,5-120, Относительное 6,5-7,5 удлинение, % 11,5-11,8 сужение, % Ударная вязкость, кг/см 3,25-3,73 Износостойкость - на 30-45% б ше, чем у стали ИОГ13Л. Эта сталь имеет недостаточную пластичность, износостойкость и ударную вязкость. Целью изобретения является по лие износостойкости, пластичност ударной вязкости стали. Для достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, кремн марганец, азот, редкоземельные м кальций и железо, дополнительно жит хром, при соотношении компон вес.%: Углерод0,6-0,8 Кремний0,1-0,4 Марганец 0,4-0,8 Азот0,006-0,02 Редкоземельные металлы 0,01-0,05 Кальций 0,0005-0,001 Хром1,2-1,6 ЖелезоОстальное В качестве примесей сталь мож содержать серу - до 0,03 вес.%, фосфор - до 0,03 вес.%, и никель до 0,3 вес.%. Введение хрома повьлшает степе легированности стали. Хром, соединяясь с углеродом разует мелкие карбиды округлой ф мы, равномерно распределенные в рице. Хром способствует измельче зерна. Благодаря этому происход повышение износостойкости, плас ности и ударной вязкости стеши. Выплавка стали осуществлялась открытой индукционной печи емк

Таблица 60 кг, в основных тиглях. Разливка проводилась в сухие песчано-гликистые формы. Химический состав стали представлен в табл. 1. Отливки подвергались нормализации при температуре на воздухе в течение 4 ч с последующим отпуском при температуре 500°С в течение 3ч. Полученные .стали имеют следующие характеристики механических свойств, предствленные в табл. 2. Испытания ударной вязкости проводились на маятниковом копре МК-ЗОА и разрывной машине УИМ-50. Твердость исследуемых сталей определена по методу Бринелля твердометром ТШ-2. Для определения износостойкости были изготовлены образцы длиной 80мм и диаметром 10 мм из сталей предлагаемого состава и эталонный образец из стали 11ОГ13Л. В качестве абразивной среды использовался песок. Испытания проводились в течение 6 ч. Относительная износостойкость определялась по разности -потери веса образца, изготовленного из стали предлагаемого состава и эталонного образца. Как видно из табл. 2 износостойкость, пластичность и ударная вязкость значительно превышают те же величины у известной стали. Изделия из предлагаемой стали обладают повышенной износостойкостью в условиях абразивного износа. Изготовление и использование футеровок из предлагаемой стали позволяют значительно повысить срок их службы и нгадежность устройств в целом. Экспериментальное опробование фу- .теровок, изготовленных из предлагаемой стали, показало, что срок их службы возрос на 20-30% по сравнению с футеровками, изготовленными из стали110Г13Л. Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой стали для изготовления футеровок рудоразмольных мельниц бесшарового помола руды составит 582 тыс. рублей в год.

Таблица 2

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний марганец, азот, редкоземельные металлы, кальций и железо отличающаяся тем, что,с целью повышения износостойкости, пластичности и ударной вязкости, она дополнительно содержит хром при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод0,6-0,8

Кремний0,1-0,4

Марганец0,4-0,8

АЗОТ0,006-0,02

0,01-0,05 0,0005-0,001 1,2-1,6 Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. ГОСТ 2176-64 сталь марки 110Г13Л.

3.Авторское свидетельство СССР 575378, кл. С 22 С 38/14, 1976.