Инструментальная сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/46 

Изобретение относится к металлу гии, в частности к инструментальным сталям, предназначенным для из готовления литого породоразрушающего инструмента проходческих ком байнов и щитов для проходки пород с крепостью бодее 10 по шкале профессора М.М.Протодьяконова и работакяцегр в условиях повьшенного абразивного наноса и может быть использовано в литейных цехах машино строительных заводов,изготавлива ющих породоразрушаюидай инструмент метрдом литьяfО. Известна инструментальная сталь содержащая, вее.%: 0,68-0,76 Углерод 0,15-0,35 Кремний 0,15-0,35 Марганец 0,6-1,2 1,4-2,2 Никель 0,25-0,5 Ванадий 0,0002-0,0004 Остальное Железо Недостаток стали - низкая износойкость, породоразрушающего инумента проходческих комбайнов, отовленного из этой стали. Цель изобретения - повышение осостойкости предлагаемой стаЭта цель достигается тем, что длагаемая инструментальная сталь олнительно содержит молибден при дующем соотношении компонен, вёс.%: 0,45-0,75 Углерод 0,60-1,00 Кремний 0,25-0,45 Марганец 3,5-4,0 0,6-0,9 Ванадий 0,9-1,3 Никель 0,01-0,1 1,5-2,5 Молибден Остальное Железо Предлагаемая сталь для лабораного исследования выплавляется ндукционной печи с кислой футеровкой тигля емкостью 50 кг. В качестве шихтовых материалов исполь зуют отходы проката и необходимые ферросплавы (феррохром, ферромолиб ден, ферромарганец и т.д.). Сталь заливают в металлические формы в виде трефовидных проб, из.-которых затем вырезают образцы для испытаний на изгиб (6J16X60 мм), вязкость (10x10 55) и проб Нехендзи-Купцова для определения жидкотекучести и склонности к трещинообразованию. Церий вводят в сталь в виде ферроцерия за 2-4 мин перед разливкой, а также непосредственно в ковш в виде металлического. В табл. 1 приведены примеры конкретных составов сталей. Из отлитых сталей изготовляют об для испытания на износ & 40 и шириной 10 мм. ОВразцы перед испытанием термообрабатывают по режимузакалка с температуры 1050-1080 С, охлаждение в масле и двухкратный отпуск при 550 и для предлагаемой стали и закалка с в масле, отпуст при 180 С для известной стали. Испытания проводят на машине для испытания на износ CMU-Z при нагрузке 130 кгс. В качестве эталона используют образцы из стали РбМ5 с твердостью HRC 64. Интенсивность изнашивания оценивают потерей массы образцов за 2 и 4 ч испытания. Результаты испытаний пред ставлены в табл. 2. Из приведенных данных видно, что предлагаемая сталь обладает более высокой износостойкостью по сравнению с известной сталыо. Склонность стали к разупрочнению при повьшенных температурах (тепло74стойкость) определяют по твердости после дополнительного двухчасового отпуска в интервале температур 300600 С. Результаты испытаний приведены в табл. 3. Известная сталь более склонна к интенсивному разупрочнению по сравнению с предлагаемой сталью. Свойства предлагаемой стали приведены в табл. 4. В результате проведенных экспериментальных работ установлено, что известная и предлагаемая сталь обладают хорошими литейными свойствами (имеют примерно одинаковую жидкотеку есть и не склонны к трещинообразованию). Предлагаемая сталь по сравнению с известной обладает значительным сопротивлением к разупрочнению при повьшенных температурах, т.е. предложенная сталь значительно меньше снижает твердость (на 4-7 ед. HRC) при повьш1ении температуры до 400°С. Предлагаемая сталь разработана для изготовления дисков проходческих комбайнов со специфическими условиями работы. В процессе эксплуатации в результате трения имеет место повышенный разогрев (до 300 С и более) инструмента в зоне контакта с породой. Дисковый инструмент при этом испытывает интенсивный износ, однако динамические ударные нагрузки отсутствуют. Сталь обладает хорошими литейными свойствами, имеет достаточно высокие физико-механические свойтва и отличается повьш1енной износотойкостью. Таблица 1

(расчетн)

Литье+закалка+ +ОТПУСК (двойТаблица 3

Таблица А