Зносостійка сталь

Зносостійка сталь, що містить вуглець, кремній, марганець, хром, залізо та домішки (нікель, сірку та фосфор), яка відрізняється тим, що вона додатково містить ванадій та титан при наступному співвідношення компонентів, мас. %: Корисна модель належить до галузі металургії, а саме до виробництва зносостійкої сталі. Відома сталь [Довідник по машинобудівних матеріалах. Т.1. Сталь. Під редакцією Ю.А. Геллера, М.: ГНТІ машинобудівної літератури, 1959, - 907 с], що містить мас.%: вуглець 0,65-0,75 кремній 0,17-0,37 марганець 0,50-0,80 хром ≤0,30 сірка ≤0,045 фосфор ≤0,04 залізо решта. Ця сталь застосовується як зносостійка, проте зносостійкість її недостатня. Відома з того ж самого джерела сталь 70ХЛ, що застосовується у разі необхідності механічної обробки відливок. Вона застосовується після нормалізації і високого відпуску. Сталь має наступний хімічний склад, мас.%: вуглець 0,65-0,75 кремній 0,25-0,45 марганець 0,55-0,85 хром 0,80-1,00 нікель ≤1,00 сірка ≤0,04 фосфор ≤0,05 залізо решта. Однак ця сталь має абразивну зносостійкість в декілька раз вищу, ніж у попередньої сталі, але також недостатню. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення зносостійкості сталі за рахунок удосконалення її складу. Поставлена задача вирішується тим, що у зносостійкій сталі, що містить вуглець, кремній, марганець, хром, залізо та домішки (нікель, сірку та фосфор), відповідно до корисної моделі, додатково міститься ванадій та титан при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: вуглець 0,70-0,90 кремній 0,35-0,55 марганець 0,70-1,00 хром 0,80-1,00 ванадій 0,07-0,15 титан 0,07-0,15 нікель ≤0,30 сірка ≤0,04 фосфор ≤0,04 залізо решта Ванадій та титан у вказаних кількостях введені в сталь для створення карбідів (карбонитридів) цих елементів, що володіють високою твердістю. Якщо у склад сталі ввести цих компонентів нижче, ніж 0,07%, їх зміст елементів практично не впливає на абразивну зносостійкість, а якщо вище - не впливають істотно на зносостійкість і стійкість сталі. UA (11) 38642 (13) U 0,70-0,90 0,35-0,55 0,70-1,00 0,80-1,00 0,07-0,15 0,07-0,15 ≤0,30 ≤0,04 ≤0,04 решта. (19) вуглець кремній марганець хром ванадій титан нікель сірка фосфор залізо 3 38642 Таким чином, нова сукупність обмежувальних і відмітних ознак забезпечує досягнення нового технічного результату - удосконалення складу зносостійкої сталі (шляхом уведення у її склад нових компонентів і зміна процентного співвідношення компонентів) забезпечує підвищення її зносостійкості. 4 Технологія виплавки цієї сталі не відрізняється від технології виплавки сталі 70ХЛ, прийнятої за найближчий аналог. Нижче у таблиці 1 приведені різні варіанти хімічного складу пропонованої сталі. Таблиця 1 Варіанти складів зносостійкої сталі Зміст компонентів, мас % Компоненти Вуглець Кремній Марганець Хром Ванадій Титан Нікель Сірка Фосфор Залізо 1 0,60 0,25 0,60 0,70 0,05 0,06 ≤0,03 ≤0,04 ≤0,04 решта 2 3 4 5 0,70 0,35 0,70 0,80 0,07 0,07 ≤0,30 ≤0,04 ≤0,04 решта 0,80 0,45 0,85 0,92 0,11 0,12 ≤0,30 ≤0,04 ≤0,04 решта 0,90 0,55 1,00 1,00 0,15 0,15 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 решта 0,96 0,65 1,20 1,10 0,20 0,23 ≤0,30 ≤0,30 ≤0,30 решта Лабораторні дослідження запропонованої сталі проведені на кафедрі «Матеріалознавство» Приазовського державного технічного університету, а промислові - у ВАТ « ММК їм. Ілліча». Абразивна зносостійкість визначалася на установці типу Брінелля-Хауорта. Відносна зносостійкість (ε) розраховувалася по формулі: e= DР ет / Sет , D Рдос / D S дос де ΔРет/S eт та ΔРдос /Sдос - відповідно втрати маси еталону і зразка дослідженої сталі, що віднесені до площі їх зношеної поверхні. За еталон прийнята зносостійкість сталі 70ХЛ. Отримані дані по відносній зносостійкості порівняно з еталоном приведені в таблиці 2. Таблиця 2 Відносна зносостійкість металу Номер варіанту запропонованої сталі Відносна зносостійкість, є 1 1,00 Експлуатаційні випробування зірочок із запропонованої сталі на агломашині аглофабрики ВАТ «ММК ім. Ілліча» підтвердили отримані в лабора Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 2 1,15 3 1,30 4 1,45 5 1,47 еталон 1,00 торних умовах результати. їх довговічність підвищилася в 1,5 рази. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601