CS204589B1 - Manganová auetenitická ocel odolná proti opotřebení - Google Patents

Description

Vynález se týká manganové auetenitická oceli odolná proti opotřebení, vhodná zejména na funkční části mlýnů tlukadlovýoh, ventilátorových, kulových, používaných pro mletí a drcení silně abrazivních hmot a na jiná upravárenské stroje při nižší úrovní dynamického máhání.

Dosud se pro mletí a úpravu abrazivních hmot a surovin např. pro uhlí ve mlýnech, používá nejčastějí manganová auetenitická ocel, obsahující cca 1,2 % hmotnostních uhlíku a 12 % hmotnostních manganu, která Je vyráběna s přídavkem 1 % hmotnostního chrómu. Hlavní nevýhodou táto oceli je, že při malá úrovni dynamického namáhání vyvolaného silovými účinky mezi melivem a mlecími elementy z manganová auetenitická oceli, nedochází v povrchová vrstvě táto oceli k dostatečnému zpevnění a k transformaci

Laboratorními mechanickými i metalografickými zkouškami bylo zjištěno na tlukadlech, používaných v uhelných mlýnech, že makrotvrdost v důsledku zpevnění je zvýšena maximálně o 10 %, a mikrotvrdost austenitu byla zvýšena o 100 % jen v tenká vrstvě do 0,3 mm, přičemž toto zvýšení mikrotvrdosti bylo nesouvislá, ovlivněné rýhováním tvrdými částicemi. Manganová auetenitická ocel za uvedených podmínek má malou odolnost proti abrazivnímu a erozivnímu opotřebení.

Uvedená nedostatky odstraňuje manganová auetenitická ocel s obsahem 1,0 až 1,5 % hmot.

íťLÍ 5C··?

204 589 uhlíku, 10,0 až 15,0 % hmot. manganu, 1,0 až 3,0 % hmot. chrómu, 0,3 až 1,5 % hmot. molybdenu podle vynálezu, jehož podáteta spočívá v tom, že ocel dále obsahuje 0,81 až 1,3 % hmot. křemíku a 0,001 až 0,005 % hmot. boru, Ocel podle vynálezu má zvýšenou mikrotvrdost austenitu, větší obsah karbidů, a tudíž i zlepšenou odolnost proti opotřebení částicemi při nižší úrovni dynamického namáhání.

Vlastnosti oceli dle vynálezu jsou dále příznivě ovlivněny dalšími legurami, a to 0,3 až 1,0 % hmot, niklu, 0,01 až 0,1 % hmot. titanu, 0,01 až 0,2 % hmot. vanadu a 0,3 až 1,5 % hmot. mědi. Tyto prvky zlepšují vlastnosti oceli podle vynálezu, a to přidáním jednotlivě nebo ve vhodné kombinaci s ostatními prvky.

Oproti klasické manganové austenitické oceli vykazují různé varianty oceli dle vynálezu výrazně zvýšenou odolnost proti opotřebení o 20 až 50 % v podmínkách opotřebení částicemi při nižším dynamickém namáhání. Ke zlepšení otěruvzdomosti oceli, zejména zvýšením pevnosti austenitu, zvýšením obsahu drobně rozptýlených karbidů, a zjemněním zrna, bylo užito výěe uvedených prvků v následujících příkladných tavbách.

Příklad 1

Byla odlita tavba s obsahem 1,03 % hmot. uhlíku, 10,5 % hmot. manganu, 0,34 % hmot. molybdenu, 1,08 % hmot. chrómu, 0,83 % hmot. křemíku a .0,001 % hmot. boru. Po austenitizaci byla stanovena odolnost proti opotřebení na brusném plátně. Bylo dosaženo hodnot poměrné odolnosti proti abrazivnímu opotřebení ý^abr. - 1,61 až 1,75, zatímco klasická manganová austenitická ooel má hodnotu abr. » 1,55 až 1,57.

Příklad 2

Byla odlita tavba s obsahem 1,46 % hmot. uhlíku, 14,4 % hmot. manganu, 2,71 % hmot. ohromu, 1,3 % hmot. molybdenu, 1,22 % hmot. křemíku a 0,005 % hmot. boru.

Po speciálním tepelném zpracování bylo dosaženo hodnot abr. 1,69 až 1,86, což jsou poměrně značné vysoké hodnoty, nebol jsou dosaženy na brusných plátnech s korundovými částioemi, zetímco ve většině případů průmyslového mletí jsou nejtvrdšími složkami částice SiO₂.

Příklad 3

Byla odlita tavba podle příkladu 1, u níž byla dále použita legura:

a) 0,33 % hmot. niklu a 0,01 % hmot. titanu,

b) 0,01 % hmot. vanadu a 0,32 % hmot. mědi.

Po austenitizaci a zkoušce na brusném plátně byly zjištěny tyto hodnoty:

a) ψabr 1,63 až 1,79

b) ^abr - 1,65 až 1,77

204 S89

Příklad 4 yla odlita tavba dle příkladu 2, v níž byla použita přísada těchto legur:

a) 0,93 % hmot, niklu, 0,093 % hmot, titanu,

b) 0,19 % hmot, vanadu a 1,44 % hmot. mědi,

Austenitizací byly zjištěny tyto hodnoty abr.

U alternativy a) - abr. 1,79 až 1,90

b) - abr, 1,75 až 1,91

Vliv legur z příkladu 3 a 4 ve vzájemné kombinaci na austenitické hodnoty ocelí byl zkoumán u taveb podle příkladu 5 a 6.

Příklad 5

B_vla odlita tavba o chemickém složení:

Uhlíku - 1,2 % hmot., manganu - 12,25 % hmot., chrómu - 1,4 % hmot., křemíku - 1,3 % hmot., molybdenu - 0,46 % hmot., boru - 0,005 % hmot., titanu - 0,02 % hmot., vanadu - 0,04 % hmot., niklu - 0,62 % hmot.

Zjištěné hodnoty meze kluzu, meze pevnosti a tvrdosti:

<T* Kt - 410 MPa HB - 210 až 230 <r*Pt - 830 MPa HM_5Q - 550 vrubová houževnatost - 150 J

U této tavby byla zjištěna výrazně zvýšená mikrotvrdost základní austenitické hmoty a abr. = 1,75 až 1,92.

Příklad 6

Odlita tavba o chemickém složení:

Uhlíku - 1,33 % hmot.,manganu,- 11,07 % hmot., chrómu - 1,96 % hmot., molybdenu - 0,65 % hmot., křemíku - 0,94 % hmot., boru - 0,002 % hmot., niklu - 0,36 % hmot., titanu - 0,10 % hmot., vanadu - 0,12 % hmot., mědi - 0,35 % hmot.

Po austenitizací z 1130 °C byly zjištěny tyto uvedené hodnoty

Kt - 430 MPa HB - 220 až 240 (J^Pt - 860 MPa HM50 - 570 vrubová houževnatost - 135 J

Odolnost proti abrazivnímu opotřebení v abr. = 1,79 až 1,90

Claims (2)

1. “anganová austenitické ocel odolná proti opotřebení při nižší úrovni dynamického namáhání, obsahující 1,0 až 1,5 % hmot. uhlíku, 10,0 až 15,0 % hmot. manganu, 1,0 až 3,0 % hmot. chrómu, 0,3 až 1,5 % hmot. molybdenu, vyznačená tím, že obsahuje 0,81 až 1,3 % hmot. křemíku a 0,001 až 0,005 % hmot. bóru.

2. Manganová austenitioká ocel podle bodu 1, vyznačená tím, že obsahuje 0,3 až 1,0 % hmot. niklu, 0,01 až 0,1 % hmot. titanu, 0,01 až 0,2 % hmot. vanadu, 0,3 až 1,5 % hmot. mšdl a to jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci nejméně dvou uvedených prvků.

Vytiskly Moravské tiskařské závody,