Сталь для виготовлення біметалевого породоруйнуючого інструменту

ЛЛЯ ' Л У М М І О Ї О ПОЛЬ КИИНИЧ tJ^X-\ ^"fvV ^"Л^Й/'^іЗ A 4 j i%T «Scs* союз совєтсних СОЦПАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК Ч! Т 000031 и * / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЖРЫТИ.ЯМ ПРИ ГННТ СССР к (21) (22) 4873745/02 12 в 10.90 1 (71) Физико-механический институт им. Г О В„ Карпенко (72) В О М О Голубец, С И , Кантор, М О И„ Пашечко, В„А, Рсадчий и С„М о Фучило (56) 1 О Авторское свидетельство СССР V 5213^5, кло С 22 С 38/22, 1976U 2. Сталь Х12А1 ГОСТ 5950-73. (5М СТАЛЬ ЛЛЯ ИЗГ0Т0РПЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ППРОЛОРАПРУІ'ІАШЦРГО HHCTPYMFHTA (57) Изобретение относится к металлур Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в машиностроении , горнопроходческой, нефтяной гии и может быть использовано в пашипостроении, горнопроходческой, нефтяной и газозой промышленности, в час г ности длп изготовления породоразрушдющих дисков горнопроходческих комплексов,, Сталь содержит, м=»с„/': 1,47-1,7 С; 0,15-0,35 Si; 0.15-0,4 мп; 10,812,4 Гг; 0,8-1,2 V; 0,4-0,58 Мо; 0,01-0,1 Се, остальное - Fe, Сталь обладпе г повышенной циклической долговечностью и пластичностью при пыгокой ТСерДОСТИ, ЧТО О6ЄСПЄЧИВЯЄТ ПОЧЯІ'ІЄЧИЄ эксплуатационной стойкости дисковых шарошек,, 2 табл о трехкратный отпуск по 2 и при 560 580V Недостатком стали является низкая и газовой промышленности, в частности, циклическая долговечность при сжатии для изготовления породораэрушающих дисков горнопроходческих комплексовJ Известна подшипниковая сталь \У\t содержащая, м а с Л : углерод 0,65-0,85 хром 3»9~*>»0 молибден 3,0-4,4 вольфрам 1,5-2,0 ванадий 0,6-1,2 церий 0,02-0,1 железо остальное Сталь обладает повышенной ударной вязкостью и контактной выносливостью, хорошо шлифуетсяu Указанные свойства достигаются после термической обработки стали по режиму: предварительный подогрев до 800°С, окончательный нагрев под закалку 11^0-ПбП°С 1 охлаждение в масле у и пластичностьJ Наибопее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату Я В Л Р Є Т С П инструментальная сталь Х12Ф1 [?J , содермлщпя, мас-,"': углерод 1,2-1,4s хром 11.2-1?,S ванадий 0у7-0,9 марганец 0,15-0,4 кремний ' * ' 0,15-0,35 сера " О,ПЗ " ' 0,03 фосфор міелезо остальное 37-32 Указанные свойств.1 достигаются после термической обработки с т л и по режиму: закалко су 1П^П°Г, в масле или на роздух?т о т 2»S u при 520°Св 1767919 Недостатком стали является низкая циклов разрушались при деформации циклическая долговечность при сжатии '8,5%. Экспериментальные стали разруи пластичность,, шались при Ь080 МПэ после 110-230 цикЦелью изобретения является повышелов и относительной деформации сжатия ние риклической долговечности стали„ 7,8-8,9£(смо тэбл о 2) „Образны из эксПоставленная цель достигается тем, периментальной етапи проявпяют высочто сталь, содержащая углерод, хром, кую пластичность - перед разрушением |ваналий, марганец, кремний и железо, деформируются до &9k% без наличия треДОПОЛНИТеЛЬНО СОДерЖИТ МОЛИбдеН И ЦЄ- |Q щин, имея твердость до 62 HRC. При рий при следующем соотношении, м а с Д : циклическом нагружений стали происхоуглерод 1,^7-1,7 дит в результате чередования упругокремний ' 0,15-0,35 пластическ*іх актез деформации мартенмарганец 0,15-0,к ситчое )f O c T -7 oi препращение остаточнохром • 10,8-12,*» | 5 го аустенитэ ? характер развития котованадий ' 0,8-1,2 рого зависит от исходного до испытаний молибден 0 9 4-0,58 количества мартенсита и степени стацерий 0,01-0,1 бильности зустенита, что определяет железо остальное. свойства стали а В процессе деформации Сопоставительный анализ с прототи- 20 происходит упрочнение стали (см о пом позволяет сделать аывод, что заявтабл., 2 ) , ляемая сталь дополнительно содержит молибден и церий и отличается от и з Содержание серы и фосфора ограничевестной соотношением элементов. Ввено содержанием ^ 0 р З масо%, с дение в сталь молибдена и церия обес- 2S целью исключения их отрицательного влияния на свойства стали„ печивает стали повышенную циклическую долговечность при сжатии при сохранеСодержание углерода/ хрома, ванадия, кремния, марганца, молибденз и нии твердостио При изучении других церия ограничено тем (см о формулу], технических решений в данной области, признаки, отличающие заявляемое реше- зо что при увеличении или уменьшении их содержания происходит уменьшение ние от прототипа, не были выявлены и твердости и циклической долговечности 0 поэтому они обеспечивают заявляемому Более высокие циклическая долговечтехническому решению соответствие ность и пластичность стали при сохракритерию "существенные отличия"» В табл в 1 приведен химсостав ста- ,,. нении высокой твердости позволяют повысить эксплуатационную стойкость дислеи о ковых шароіьек в сравнении с выпускаI Плавки проводили в открытой индукемыми фирмой ."Вирт" в l s '7-1,3 раза и ционной печи емкостью 0,1 т о Разливку изготавливаемыми из стали Х12Ф1 в 1 ( 5 металла проводили при 155^°С в слитки весом 7 к г , диаметром 70 ммо Прутки ^0 раза в Натурные испытания дисков проводили на Бамтоннельстрое пр,и проходке использовали для изготовления методом горных пород твердостью более 12 ед г центробежного электрошлакового литья по шкале Протодъяконова„ дисковых биметаллических шарошек для Экономический эффект от внедрения проходческих комплексов фирмы "Вирт" о Закалку биметаллических дисков прово- 45 стали для изготовления дисковых шарошек для проходческих комплексов состадили с температуры 7 000-1Ї 50 С с посвит около 3 млно руб 0 в год о ледующим низким 17П°Г и высоким ^ 500°С отпускамИо Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Механические свойства исследованных сталей представлены в табл Е ?.„ Из *д Стзль для изготовления биметаллитаблицы следует, что предлагаемая ческого породоразрушающего инструменсталь имеет лучшие в сравнении с прот а , содержащая угперод, хром, ванадий, тотипом свойства„ Циклическую долгомарганец, кремний и железо, о т л и вечность исследовали на образцах тем, что, с целью 10x10x25 по схеме: нагружение - вы-" rt. ч а ю щ а я с я повышения циклической долговечности, держка 3 с - разгрузка - выдержка она дополнительно содержит молибден 3 с 0 Нагрузки задавали от 2800 до ^08П МПэ» При нагрузке-3^50 МПа образ- и церий при следующем соотношении, цы из стали фирмы "Вирт" после 185 1767919 Углерод Кремний Марганец Хром 0,15-0,35 0,15-0,4 10,8-12,h Ванадий Молибден Церий Железо 0,8-1,2 0,01-Oj Остальное Т а б л и ц а Сталь Состав Содержание элементов, масД Мп * Предлагаемая Сг Мо Извэстная фирмы 11 "Вирт .7 0,15 0,2 0,35 0,15 0,27 0Л 10 11, 12 0 ,8 1 ,0 1 ,2 1,3 1 2 1 0,25 0,3 11,2 09 , 1,47 1,55 0 0 ,5 0 ,58 0, 01 0, 05 о, 1 Остальное То же - и Т а 6 я Сталь I 2 J 3 Известная фирма "Вирт" 1* f>T нос и-ел (.на я деформация {%) при Є , НПа Количество циклов до разрушения, я ори удельном давлении сиэтия G ( НПа Состав 2800 Предлагаемая 1 Тз