Сталь для поршневих кілець

Сталь для поршневих кілець, яка містить вуглець, марганець, кремній і залізо, яка відрізняється тим, що вона вміщує компоненти у такому співвідношенні, у % по масі вуглець 0,46-0,90 марганець 0,40-1,30 кремній 0,17-2,80 залізо решта, при цьому вуглецевий еквівалент сталі для поршневих кілець складає 0,53-1,23%, ХІМІЧНИЙ еквівалент сталі складає 1,208-1,322, а структурний і електрохімічний фактори ХІМІЧНОГО складу сталі для поршневих кілець складають, ВІДПОВІДНО, 2,652,75 і 0,0884-0,0892 Молібден 0 1 0 - 0 25, Залізо решта Сталь цієї композиції містить невелику КІЛЬКІСТЬ легуючих елементів Це знижує собівартість виробництва ПК і трохи поліпшує його техніко - економічні показники, сприяючи підвищенню конку ренти оз дати ості ПК, виготовлених з цієї сталі Разом з тим, використання молібдену і ванадію в сталі відомої композиції - досить дорогих легуючих елементів - не забезпечує оптимального співвідношення "ціна - якість" при виробництві ПК Крім того, у сталі цієї композиції не регламентується комплекс інтегральних і парціальних параметрів, що характеризують ХІМІЧНИЙ І структурний стан багатокомпонентної системи, за яку приймається сталь для ПК Ці параметри визначають зв'язок між ХІМІЧНИМ складом і властивостями цих систем Такий ПІДХІД не дозволяє при досить широкому діапазоні зміни складових багатокомпонентної системи - вмісту ХІМІЧНИХ елементів у складі сталі стабілізувати технологічний процес виготовлення ПК, який забезпечить оптимальне сполучення їх фізико - механічних, технологічних і експлуатаційних властивостей Зазначена обставина не дозволяє рекомендувати сталь відомого складу до використання у виробництві ПК ДВЗ За прототип прийнята сталь для поршневих кілець двигунів внутрішнього згоряння, яка містить вуглець, марганець, кремній і залізо, в такому їх (О о (О ю 56026 співвідношенні, у% по масі повідності вимогам, пропонованим до них Тобто Вуглець не забезпечує оптимального сполучення фізико 0,61 - 0 , 7 4 , Марганець механічних, технологічних і експлуатаційних влас0,40-1,30, Кремній тивостей ПК ДВЗ 0,20 - 0,40, Залізо решта Задача, розв'язувана винаходом, полягає в розробці складу стали для виробництва ПК, що При цьому, вуглецевий еквівалент сталі для забезпечує необхідне сполучення фізико - механіпоршневих кілець складає 0,78 - 0,83% [2 Патент 6 чних, технологічних і експлуатаційних властивосУкраїни №42120, МПК С22С38/04, F16J9/26 тей ПК, виготовлених з неї, за рахунок регламенСталь для поршневих кілець /Ю М Голованов, тування зміни інтегральних і парціальних О М Макаркін, В Н Городницький, К Ю Головапараметрів, що характеризують ХІМІЧНИЙ І структунов, О М Філіппочев, С М Жучков, Є В Баришев рний стан сталі, при оптимальному співвідношенні - Заявка №2000105802, Заявлена 13 10 2000 "ціна - якість" Опубліковано 15 10 2001 - Бюл №9 - 5с ] У сталі цієї композиції регламентується знаТехнічний результат, що досягається при вичення вуглецевого еквівалента, що дозволяє використанні винаходу, проявляється в забезпеченні користовувати и для виготовлення ПК Однак, некомплексу фізико - механічних, технологічних і зважаючи на те, що вуглецевий еквівалент є експлуатаційних властивостей ПК ДВЗ, що виготоодним з найважливіших технологічних показників вляються зі сталі, зробленої на типових металурсталі, які визначають комплекс фізико - механічгійних підприємствах, що випускають продукцію них, технологічних і експлуатаційних властивостей масового марочного сортаменту багатокомпонентних сталей і виробів з них, відсутРішення поставленої задачі забезпечується ність у цій сталі для ПК, як багатокомпонентної тим, що сталь для поршневих кілець, яка містить системи, регламенту зміни інтегральних і парціавуглець, марганець, кремній, і залізо, містить ці льних параметрів, що характеризують и ХІМІЧНИЙ І компоненти в такому співвідношенні, у% по масі структурний стан, та визначають зв'язок між ХІМІЧВуглець 0,46 - 0,90, НИМ складом і властивостями цієї системи, не доМарганець 0,40-1,30, зволяє при широкому діапазоні зміни складових Кремній 0,17-2,80, цієї багатокомпонентної системи - вмісту ХІМІЧНИХ Залізо решта елементів у складі сталі - стабілізувати технологіПри цьому вуглецевий еквівалент сталі для чний процес виготовлення ПК і забезпечити тим поршневих кілець дорівнює 0,53 - 1,23%, ХІМІЧНИЙ самим оптимальне сполучення їх фізико - механіеквівалент стали дорівнює 1,208 - 1,322, а струкчних, технологічних і експлуатаційних властивостурний і електрохімічний фактори ХІМІЧНОГО складу тей 3 одного боку, до ПК ДВЗ пред'являються стали для поршневих кілець складає 2,65 - 2,75 і підвищені вимоги щодо пружних і міцностних влас0,0884 - 0,0892 тивостей 3 іншого боку, для запобігання інтенсиПорівняння з прототипом, показує, що сталь фікації зносу гільз циліндрів форсованих ДВС, для поршневих кілець, що заявляється, відрізнязначення межі МІЦНОСТІ, межі пружності і твердості ється тим, що вона містить компоненти в такому матеріалу (сталі) для виготовлення ПК, що застоспіввідношенні, у % по масі, совуються у форсованих ДВЗ, не повинно переВуглець 0,46 - 0,90, вищувати визначених меж, тобто комплекс власМарганець 0,40-1,30, тивостей сталі повинен забезпечити оптимальне Кремній 0,17-2,80, сполучення фізико - механічних, технологічних і Залізо решта експлуатаційних властивостей ПК ДВЗ Ці властиПри цьому вуглецевий еквівалент стали для вості можна забезпечити, використовуючи різнопоршневих кілець дорівнює 0,53 - 1,23%, ХІМІЧНИЙ манітні легуючі добавки, однак, це здорожує вироеквівалент стали дорівнює 1,208 - 1,322, а струкбництво ПК Щоб забезпечити оптимальне турний і електрохімічний фактори ХІМІЧНОГО складу співвідношення "ціна - якість" при виробництві ПК стали для поршневих кілець складають, ВІДПОВІДНО необхідно, щоб виплавка сталі була здійсненна в 2,65 - 2,75 і 0,0884 - 0,0892 умовах масового металургійного виробництва з Отже, склад сталі, що заявляється, відповідає використанням недорогих феросплавів як легуюкритерію "новизна" чих добавок Це дасть можливість істотно знизити витрати на и одержання в умовах типових металуПорівняння з іншими технічними рішеннями в ргійних підприємств Крім того, вузький діапазон даній галузі дало можливість виявити ряд композміни значення вуглецевого еквівалента в сталі зицій сталей, що мають близький за змістом до відомої композиції обмежує технологічні можливоскладу, що заявляється ХІМІЧНИЙ склад [3 Шмыков сті селективного вибору відповідної марки стали, А А Справочник термиста М Машгиз - 1952] виплавленої в умовах масового виробництва, у Однак, аналіз показав, що використання відомих якості стали для виготовлення ПК ДВЗ композицій сталі, не дозволяє вирішити поставлену в технічному рішенні, що заявляється, задачу забезпечити оптимальне сполучення фізико - меТаким чином, вузький діапазон зміни значення ханічних, технологічних і експлуатаційних властивуглецевого еквівалента в сталі відомої композиції востей ПК ДВЗ, виготовлених з цих сталей за рапри відсутності в ній регламенту зміни інтегральхунок регламентування зміни інтегральних і них і парціальних параметрів, що характеризують парціальних параметрів, що характеризують и и ХІМІЧНИЙ і структурний стан, з одного боку, ХІМІЧНИЙ і структурний стан, а, з іншого боку, заускладнює процес її виготовлення в умовах масобезпечити оптимальне співвідношення "ціна вого виробництва, а, з іншого боку, приводить до якість" при їх виробництві Отже, технічне рішення, підвищеного відбраковування ПК внаслідок невід 56026 процес вибору для кожної групи матеріалів фізико що заявляється, має винахідницький рівень - хімічної моделі, що адекватно відображує особПри рішенні поставленої задачі, враховувалаливості складу цих матеріалів і специфіку механічся також можливість виплавки сталі ХІМІЧНОГО них властивостей Друга - спрямована на встановскладу, що заявляється, у стандартних сталеплалення зв'язку конкретних механічних властивостей вильних агрегатах, а також технологічність її перез модельними фізико - ХІМІЧНИМИ параметрами і робки на різних етапах металургійного переділу використанням математичного апарату для розрапри виплавці, обробці тиском на прокатному і мехунку на базі цих кореляцій статистичних моделей, талообробному переділах, термомеханічній і терщо прогнозують механічні властивості матеріалів мічній обробці Такий ПІДХІД значною мірою виріДосвід використання зазначеної методології покашує задачу забезпечення оптимального зав, що найбільш ефективне її застосування для співвідношення "ціна - якість" при виробництві ПК оцінки зв'язку ХІМІЧНОГО складу сталі з її властивоспри гарантованому необхідному комплексі їх властями у твердому і розплавленому стані, причому тивостей з'являється можливість прогнозування властивосЗ урахуванням цих обставин, запропонована тей не тільки гомогенних, але і багатокомпонентсталь для виробництва ПК ДВЗ може бути випланих гетерогенних сталей і сплавів Основними фавлена в будь - яких сталеплавильних агрегатах кторами, що визначають властивості При її виплавці І застосуванням киснево - конвербагатокомпонентних матеріалів за цією методикою терного процесу металошихта складається з 20 є ефективні заряди компонентів Zi (і - j) і для всієї 25% металобрухту і 75 - 80% рідкого чавуну Для системи - середньостатистичні значення 2іСЄред, що умов электросталеплавильного цеху, склад метахарактеризують зарядовий стан кожного з комполошихты складається з 70 - 90% металобрухту і 10 нентів у металу в залежності від реального крис- 30% твердого чавуну При виплавці цієї сталі, як талографічного оточення Інтегральними параметсталі - супутника якісної сталі, у складі металлорами, що характеризують електронну будову шихти можливе використання ЗО - 100% металізометалу, як ХІМІЧНО єдиної системи, є його ХІМІЧНИЙ ваних окотишів і 0 - 70% металобрухту, чистого від еквівалент Zy, що підсумовує дані про заряди комдомішок кольорових металів і азоту понентів сталі з урахуванням ймовірності утворенВиплавка стали здійснюється в такий спосіб ня зв'язків різного типу між ХІМІЧНИМИ елементами У конвертор чи в електропіч завантажують меи складу, структурний параметр d, що характериталошихту Після закінчення завантаження в конзує середньостатистичну відстань між атомами вертор подають через фурму кисень, а в електроХІМІЧНИХ елементів сталі і електрохімічний фактор печі опускають електроди і подають електричний tga, що характеризує зміну електронної ЩІЛЬНОСТІ струм (можливе застосування пальників і кисневих на поверхні кожного з ХІМІЧНИХ елементів складу фурм) За ходом процесу в агрегати подають флюсталі си (вапно, вапняк, плавиковий шпат і ш) Процес виплавки сталі ведуть або до заданого вмісту вугДля вирішення поставленої в цьому винаході лецю, або до низького вмісту вуглецю з наступним задачі - розробці складу сталі для виробництва навуглецьовуванням металу в ковші При випуску ПК, який забезпечує необхідне сполучення фізико сталі в ківш присаджують феросплави Видалення - механічних, технологічних і експлуатаційних влафосфору здійснюють, як правило, у сталеплавистивостей ПК, виготовлених з неї при оптимальльних агрегатах, видалення сірки - на установці піч ному співвідношенні "ціна - якість", в Інституті чор- ківш На цій же стадії здійснюється остаточне ної металургії Національної академії наук України доведення металу за складом і температурою (ІЧМ) з використанням методики багатофакторноОтриману сталь розливають або в злитки, або на го фізико - ХІМІЧНОГО моделювання були виконані машинах безупинного лиття заготовок (МБЛЗ) дослідження властивостей ПК різноманітного призначення, виготовлених зі сталей різного складу Результати досліджень, виконаних в Інституті Результати досліджень показали, що границі співчорної металургії НАН України [4 Приходько Э В відношення ХІМІЧНИХ елементів, можуть бути розЭффективность комплексного легирования сталей ширені в порівнянні з прототипом Так, вміст вуги сплавов К Наукова думка - 1995 - 292с], [5 лецю в сталі, для виготовлення ПК ДВЗ складає Приходько Э В Металлохимия многокомпонент0,46 - 0,90%, марганцю - 0,40 - 1,30% Істотно моных систем М Металлургия - 1995 - 320с], поже бути розширений діапазон вмісту кремнію в казали, що традиційний ПІДХІД ХІМІЧНОЇ термодинасталі для ПК до 0,17 - 2,80% ВІДПОВІДНО, ІСТОТНО міки, що ґрунтується на вивченні рівноважних розширюється діапазон зміни значення вуглецевостанів, не завжди дає правильні ВІДПОВІДІ на пиго еквівалента, і може дорівнювати С екв " 0,53 тання про практичне застосування цього методу 1,23% до реальних металургійних розчинів Для КІЛЬКІСНОГО прогнозування складу і властивостей гетероЦе забезпечує розширення технологічних могенних систем необхідно застосовувати методику жливостей селективного вибору відповідної марки багатофакторного фізико - ХІМІЧНОГО моделювання, сталі, виплавлюваної в умовах масового виробнищо базується на введенні в зв'язок між складом і цтва, для ПК ДВЗ Однак, як показали результати властивостями багатокомпонентних систем промідосліджень, при цьому необхідно щоб ХІМІЧНИЙ жної ланки - комплексу інтегральних і парціальних еквівалент стали Zy складав 1,208 - 1,322, струкпараметрів, що характеризують ХІМІЧНИЙ І структутурний параметр d, складав 2,65 - 2,75, а електрорний стан досліджуваної системи ВІДПОВІДНО ДО хімічний фактор ХІМІЧНОГО складу стали для ПК tga цієї методики оцінку впливу ХІМІЧНОГО складу сталі складав 0,0884 - 0,0892 на конкретні механічні властивості здійснюють Найбільш значний вплив на фізико - механічні, виходячи з двох складових Перша являє собою технологічні і експлуатаційні властивості ПК ДВЗ (агрегатну МІЦНІСТЬ, твердість, пружність і ш) справляє співвідношення вмісту в сталі вуглецю, марганцю, кремнію і заліза Тому при розробці складу стали для ПК регламентувався насамперед вміст саме цих елементів Визначений вплив на властивості ПК ДВЗ справляють також ДОМІШКОВІ елементи, такі, як хром, ванадій, молібден, ванадій, титан, бор, алюміній, сірка, фосфор, нікель та ІНШІ, що завжди мають місце при виплавці сталі Вплив вмісту домішок у сталі розробленої композиції, а також співвідношення основних компонентів вуглецю, марганцю, кремнію і заліза на властивості ПК враховується шляхом регламентування значення вуглецевого еквівалента С екв і значень інтегральних і парціальних параметрів, що характеризують ХІМІЧНИЙ і структурний стан сталі ХІМІЧНОГО еквівалента сталі Zy, структурного параметра d і електрохімічного фактора ХІМІЧНОГО складу сталі tga Діапазони вмісту елементів у сталі, що заявляються, і значення вуглецевого еквівалента С екв встановлені експериментальним шляхом, а значення інтегральних і парціальних параметрів, що характеризують ХІМІЧНИЙ І структурний стан сталі Zy, d і tga, установлені на підставі результатів багатофакторного фізико - ХІМІЧНОГО моделювання з використанням методики, розробленої в ІЧМ НАН України Аналіз результатів досліджень показав, що такі діапазони вмісту елементів, значення вуглецевого еквівалента Секв, а також значення ХІМІЧНОГО еквівалента стали Zy, структурного параметра d, і електрохімічний фактор ХІМІЧНОГО складу tga у пропонованій композиції сталі для ПК, забезпечують, з одного боку, оптимальне сполучення фізико-механічних, технологічних і експлуатаційних властивостей, а, з іншого боку - оптимальне співвідношення "ціна - якість" при їх виробництві Склад сталі композиції, що заявляється, задовольняє вимогам, які пред'являються до ПК ДВЗ, а її виплавка не зустрічає утруднень в умовах масового металургійного виробництва, що дозволяє істотно знизити витрати на її одержання в умовах металургійних підприємств, які роблять продукцію масового марочного сортаменту Крім того, широкі діапазони зміни ХІМІЧНОГО складу стали в сполученні з «твердими» межами зміни інтегральних і парціальних параметрів, Zy, d і tga, що визначають ХІМІЧНИЙ і структурний стан сталі, дають можливість селективного вибору відповідної марки сталі, виплавленої в умовах масового виробництва, для виготовлення ПК ДВЗ Якщо вміст вуглецю в сталі буде більше 0,90%, то при високих значеннях вмісту марганцю і кремнію в рамках діапазонів, що заявляються, це приведе до збільшення міцносних і пружних і зниженню пластичних властивостей металу У цьому випадку значення вуглецевого еквівалента С екв буде більше діапазону його зміни, що заявляється, (більше, ніж 1,23%) При цьому значення ХІМІЧНОГО еквівалента стали Z y буде більше 1,322, структурного параметра d - більше 2,75, а електрохімічного фактора ХІМІЧНОГО складу стали tga - більше 0,0892 Сталь такого складу малопластична і схильна до підвищеного тріщіноутворення при обробці тис 56026 8 ком При навивці спіралі зі стрічки, виготовленої зі сталі такого складу можливе досягнення межі пластичності, що супроводжується утворенням тріщин Це приводить до підвищеного відбраковування спіралі, що використовується як заготовка для виготовлення ПК, погіршує їх якість і знижує вихід придатного Крім того ПК, виготовлені зі сталі такого складу мають підвищену МІЦНІСТЬ І твердість, що інтенсифікує знос гільз циліндрів ДВЗ До цього ж приводить вміст марганцю в сталі більше 1,30% при високих значеннях вмісту вуглецю і кремнію в рамках діапазонів, що заявляються, а також вміст кремнію більше 2,80 при ВІДПОВІДНО високих значеннях вмісту вуглецю і марганцю У y цьому випадку значення Секв, Z , d, і tga буде також за межами діапазонів, що, заявляються Крім того підвищений вміст кремнію в сталі для ПК погіршує умови їх хромування Це також погіршує якість ПК і знижує вихід придатного У випадку вмісту вуглецю в сталі менше 0,46% і при низьких значеннях вмісту марганцю і кремнію в рамках діапазонів, що заявляються, це приведе до збільшення пластичних і зниженню міцносних і пружних властивостей металу У цьому випадку значення Секв, Zy, d, і tga будуть менше, ВІДПОВІДНО 0,53%, 1,208, 2,65 і 0,0884 - нижніх меж діапазонів, що заявляються Кільця, виготовлені зі сталі такого складу мають низькі компресійні якості, тому що ХІМІЧНИЙ склад сталі не забезпечує необхідні міцносні і пружні властивості Це погіршує якість ПК, виготовлених з неї, і знижує вихід придатного До цього ж приводить вміст марганцю в сталі менше 0,40% при низьких значеннях вмісту вуглецю і кремнію і у рамках діапазонів, що заявляються, а також вміст кремнію менше 0,17 при ВІДПОВІДНО низьких значеннях вмісту вуглецю і марганцю У цьому випадку значення Сєкв, Zy, d, і tga будуть також виходити за рамки діапазонів, що заявляються Крім того, низький вміст кремнію в сталі погіршує корозійну СТІЙКІСТЬ ПК, що також веде до погіршення їх якості і зниженню виходу придатного Таким чином, діапазони вмісту основних ХІМІЧНИХ елементів і значень вуглецевого еквівалента Секв, ХІМІЧНОГО еквівалента Zy, структурного параметра d, і електрохімічного фактора ХІМІЧНОГО складу tga, що заявляються, у сталі запропонованої для ПК композиції, забезпечують комплекс фізико - механічних, технологічних і експлуатаційних властивостей поршневих кілець, що виготовляються з неї Сталь складу, що заявляється, може бути виплавлена в умовах масового виробництва на типових металургійних підприємствах причому, широкі діапазони зміни ХІМІЧНОГО складу сталі, а отже і його вуглецевого еквівалента, у сполученні з «твердими» межами зміни інтегральних і парціальних параметрів, Zy, d і tga, що визначають ХІМІЧНИЙ І структурний стан сталі, дає можливість селективного вибору відповідної марки сталі, виплавленої в умовах масового виробництва, для виготовлення ПК ДВЗ Зазначена обставина свідчить про те, що використання сталі запропонованої композиції у виробництві поршневих кілець забезпечує рішення поставленої задачі Дослідження з визначення меж зміни вмісту основних ХІМІЧНИХ елементів і значень вуглецевого 56026 y еквівалента Секв, ХІМІЧНОГО еквівалента Z , структурного параметра d, і електрохімічного фактора ХІМІЧНОГО складу tga у сталі запропонованої для ПК композиції, виконувалися в ІЧМ НАН України і Дніпропетровськой філії Одеського заводу поршневих кілець («ОЗПК - Днепр») Зі сталей, виплавлених на металургійних підприємствах України, Роси, Молдавії і Білоруси, прокатаних у катанку діаметром 5,5 6,5мм, методом холодної прокатки - волочіння з застосуванням відповідної термічної обробки, одержували сталеву стрічку, з якої виготовляли ПК Виробництво ПК здійснювалося за стандартною єдиною технологічною схемою Після цього досліджували властивості отриманих поршневих кілець зі сталей різних композицій і оцінювали їх ВІДПОВІДНІСТЬ вимогам технічних умов на вихідну заготовку для виробництва ПК (ТУ У 00235878 003 - 98 Стрічка сталева спеціального профілю Технічні умови 1998р), якими регламентується тимчасовий опір розриву, твердість, число перегинів на валик діаметром 16мм, число витків при навивці на стрижень діаметром 80мм Регламентовані співвідношення міцносних і пластичних властивостей, які пред'являються до сталі для ПК, забезпечують, з одного боку, стабільність технологи їх виробництва, а, з іншого боку, необхідні експлуатаційні властивості ПК Окремі результати досліджень, що визначають границі діапазонів, що заявляються, вмісту основних ХІМІЧНИХ елементів вуглецю (С,%), марганцю (Мп, %), кремнію (Si, %), і заліза (Fe, %), а також значення вуглецевого еквівалента (С екв , %), ХІМІЧНОГО еквівалента Zy, структурного параметра d, і електрохімічного фактора ХІМІЧНОГО складу tga у сталі для ПК приведені в таблиці Значення вуглецевого еквівалента визначали за емпіричною залежносте) виду Секв, % = С + Мп / 6 + Si / 24 + Ni / 40 + Cr / 5 + Mo / 4 + V / 14 + Си / 13 +Р / 2 ,%,установленою на підставі численних експериментальних досліджень (6 (Гольдштейн М И , Грачев С В , Векслер Ю Г Специальные стали М МИСиС -1999) Високий вміст вуглецю і марганцю в композиції сталі №2 при підвищеному значенні вуглецевого еквівалента, обумовленому збільшеною КІЛЬКІСТЮ ДОМІШКОВИХ елементів, приводить до підвищеного y значення ХІМІЧНОГО еквівалента Z , зниженому значенню структурного параметра d, і підвищеному значенню електрохімічного фактора ХІМІЧНОГО складу tga Як показали результати обробки фактичних даних, отриманих з використанням методики багатофакторного фізико - ХІМІЧНОГО моделювання, сталь такого складу не може бути рекомендована для виготовлення ПК у зв'язку з низькими пластичними властивостями і схильністю до тріщіноутворення Це ж стосується композиції сталі №9, у якій значення Zy, виходить за межі діапазону, що заявляється, а також стали з підвищеним вмістом кремнію (композиція №7) Тут значення вуглецевого еквівалента, а також інтегральні і парціальні параметри, Zy, d і tga, які визначають ХІМІЧНИЙ і структурний стан стали також виходять за рамки діапазонів, що заявляються Причому підвищені значення С е к в , обумовлені підвищеною КІЛЬКІСТЮ домішкових елементів у цій сталі і у сталі композиції №9 10 У сталях №13 і №14 вміст вуглецю, кремнію і марганцю, а також значення С е к в , знаходяться в рамках діапазонів, що заявляються, однак вплив домішкових елементів позначається на значеннях Zy, d і tga, що виходять за рамки діапазонів, що заявляються Тому ці сталі не можуть бути рекомендовані для виготовлення ПКДВЗ У композиції сталі №5 низькі значення вмісту вуглецю, кремнію і марганцю приводять до низького значення Секв Незважаючи на те, що значення y Z , задовольняє вимогам до ХІМІЧНОГО складу сталі, проте значення d і tga, що виходять за межі діапазонів, що заявляються, не дозволяють рекомендувати и для виробництва ПК Сталь такого складу забезпечує високі пластичні властивості ПК, однак, при цьому не забезпечуються їх МІЦНОСНІ і пружні властивості Це приводить до втрати компресійних якостей ПК Це ж стосується сталі №12, у якій ЗНИЖеНИЙ ВМІСТ ВуГЛеЦЮ НЄ З а б е з п е ч у є Секв , Z V , І tga, незважаючи на те, що значення d задовольняє вимогам до ХІМІЧНОГО складу сталі Склади сталей №1, 3 - 8, 10, 11 і 15, у яких вміст основних ХІМІЧНИХ елементів вуглецю, марганцю, кремнію і заліза, значення вуглецевого еквівалента а також ХІМІЧНОГО еквівалента Zy, структурного параметра d, електрохімічного фактора ХІМІЧНОГО складу tga знаходяться в межах діапазонів, що заявляються, забезпечують необхідні властивості ПК і не вносять труднощів у технологічний процес їх виготовлення на всіх стадіях виробництва Таким чином, на підставі результатів експериментальних досліджень, а також багатофакторного фізико - ХІМІЧНОГО моделювання з використанням фактичних даних, отриманих в умовах виробництва, установлені співвідношення вмісту у сталі основних ХІМІЧНИХ елементів вуглецю, марганцю, кремнію і заліза, значення вуглецевого еквівалента Секв і інтегральних і парціальних параметрів, що характеризують ХІМІЧНИЙ І структурний стан - Zy, d і tga, що забезпечують оптимальне сполучення фізико - механічних, технологічних і експлуатаційних властивостей ПК, виготовлених з неї Це дало змогу оптимізувати співвідношення "ціна - якість" при їх виробництві Останнє забезпечується тим, що сталі зазначених композицій, можуть бути виплавлені в будь - яких сталеплавильних агрегатах із застосуванням доступних і дешевих легуючих елементів Ці сталі цілком технологічні на всіх етапах металургійного переділу Крім того, з'явилася можливість селективного вибору відповідної марки сталі, виплавленої в умовах масового виробництва, для виготовлення ПК ДВЗ зі сталей - супутників Сталями - супутниками запропонованих композицій стали, що дозволяють організувати гнучкий технологічний процес їхнього виробництва можуть бути конструкційні вуглецеві сталі, сталі леговані кремнієм і марганцем і ІНШІ марки сталі, що істотно спрощує і здешевлює виробництво ПКДВЗ Джерела інформації, прийняті до уваги при складанні заявки 1 Заявка 63-303036 Японія МКИ4 С22С38/24, 38/00 Заявлено 09 12 88 2 Патент №42120 (Україна), МПК6 С22С38/04, F16J 9/26 Сталь для поршневих кілець /Ю М Го 56026 12 11 лованов, О М Макаркін, В Н Городницький, К Ю 4 Приходько Э В Эффективность комплексного легирования сталей и сплавов К Наукова думка Голованов, О М Філіппочев, С М Жучков, С В Ба-1995 -292с ришев (Заявка №2000105802, Заявлено 13 10 2000 - Опубліковано 1510 2001 - Бюл №9 5 Приходько Э В Металлохимия многокомпонентных систем М Металлургия, -1995 - 320с - 5с - прототип 3 ШмыковАА Справочник термиста М Машгиз 6 Гольдштейн М И , Грачев С В , Векслер Ю Г Специальные стали М МИСиС -1999 -1952 Таблиця Результати досліджень, що пояснюють сутність технічного рішення, що заявляється Композиція сталі 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 С, % Mn, % 2 0,90 0,95 0,74 0,51 0,45 0,46 0,85 0,90 0,85 0,62 0,56 0,42 0,75 0,52 0,64 3 0,80 1,35 0,90 1,00 0,35 0,70 1,30 1,30 1,20 0,50 0,40 0,40 1,10 0,50 0,70 S ,% Fe, % 4 37 70 80 37 10 17 90 80 80 17 40 37 20 37 80 5 решта решта решта решта решта решта решта решта решта решта решта решта решта решта решта 0 1 2 0 0 0 2 2 2 0 1 0 2 0 1 С : Є кв d tga ВІДПОВІДНІСТЬ вимогам ТУУ 00235878 003-98ТУ 7 8 9 10 050 1 240 2 68 0 0891 210 1 330 2 61 0 0893 010 1 322 2 65 0 0890 930 1 249 2 74 0 0884 516 1 210 2 77 0 0881 551 1 221 2 75 0 0884 290 1 229 2 64 0 0894 230 1 322 2 70 0 0890 238 1 326 2 69 0 0890 715 1 208 2 72 0 0888 686 1 263 2 70 0 0887 503 1 201 2 73 0 0882 030 1 328 2 61 0 0893 619 1 205 2 76 0 0889 832 1 302 2 69 0 0892 відповідає не відповідає відповідає відповідає не відповідає відповідає не відповідає відповідає не відповідає відповідає відповідає не відповідає не відповідає не відповідає відповідає 6 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 Zy Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24