RU2164545C1

RU2164545C1 - Steel for cutting rolled products and scrap metal

Info

Publication number: RU2164545C1
Application number: RU99126699/02A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Исаев; С.Г. Исаев; П.Г. Исаев; В.А. Кудрин; В.А. Шишимиров
Original assignee: Исаев Геннадий Александрович; Исаев Сергей Геннадиевич; Исаев Павел Геннадиевич; Кудрин Виктор Александрович; Шишимиров Владимир Александрович
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2001-03-27

Abstract

FIELD: metallurgy; more particularly manufacture of knives for cutting rolled products and scrap metal. SUBSTANCE: claimed steel comprises, wt %: carbon, 0.23-0.35; silicon, 0.95-1.1; manganese, 0.6-0.7; chromium, 0.8-0.95; nickel, 0.9-1.1; vanadium, 0.05-0.15; tungsten, 0.6- 0.75; calcium, 0.001-0.35; phosphorus, 0.001-0.005; sulfur 0.001-0.05, and iron, the balance. EFFECT: greater resistance of cutting tools, e.g. knives due to higher impact viscosity in combination with high hardness and wear resistance. 1 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу стали для изготовления ножей для резки проката и металлического лома и отходов. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the composition of steel for the manufacture of knives for cutting rolled metal and scrap metal and waste.

Известна штамповая сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,5-0,6; кремний 0,41-0,85; марганец 0,5-0,8; хром 0,7-1,1; никель 0,7-1,8; молибден 0,35-0,45; алюминий 0,01-0,05; ванадий 0,05-0,03; кальций 0,001-0,05; РЗМ 0,01-0,06; железо остальное /1/. Known die steel, containing, wt.%: Carbon 0.5-0.6; silicon 0.41-0.85; manganese 0.5-0.8; chrome 0.7-1.1; nickel 0.7-1.8; molybdenum 0.35-0.45; aluminum 0.01-0.05; vanadium 0.05-0.03; calcium 0.001-0.05; REM 0.01-0.06; iron rest / 1 /.

Известна сталь для резки проката, содержащая, мас.%: углерод 0,45-0,6; кремний 0,1-0,9; марганец 0,5-0,9; хром 1-2, никель 0,01-0,5; алюминий 0,005-0,06; молибден 0,02-0,4; ванадий 0,02-0,3; кальций 0,003-0,03; церий 0,005-0,1; сера и фосфор не более 0,03; железо - остальное /2/. Known steel for cutting, containing, wt.%: Carbon 0,45-0,6; silicon 0.1-0.9; manganese 0.5-0.9; chrome 1-2, nickel 0.01-0.5; aluminum 0.005-0.06; molybdenum 0.02-0.4; vanadium 0.02-0.3; calcium 0.003-0.03; cerium 0.005-0.1; sulfur and phosphorus no more than 0.03; iron - the rest / 2 /.

Недостатком известных сталей является повышенный расход легирующих элементов, в частности хрома, и сравнительно низкая ударная вязкость и стойкость ножей для резки в процессе эксплуатации. A disadvantage of known steels is the increased consumption of alloying elements, in particular chromium, and the relatively low toughness and resistance of knives for cutting during operation.

Условия работы ножей, особенно в ломоперерабатывающем оборудовании, характеризуются высокими ударными нагрузками, сильным износом от воздействия перерабатывающего металлолома. Таким образом сталь, применяемая в качестве материала для изготовления ножей, должна обеспечивать сочетание таких свойств как твердость, высокая ударная вязкость и износостойкость. The operating conditions of the knives, especially in scrap processing equipment, are characterized by high shock loads, severe wear from the effects of processing scrap metal. Thus, the steel used as the material for the manufacture of knives should provide a combination of such properties as hardness, high toughness and wear resistance.

Целью изобретения является повышение стойкости режущего инструмента - ножей за счет повышения ударной вязкости в сочетании с высокой твердостью и износостойкостью. The aim of the invention is to increase the resistance of the cutting tool - knives by increasing toughness in combination with high hardness and wear resistance.

Поставленная цель достигается тем, что сталь для резки проката и металлолома, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, кальций, фосфор, серу и железо, дополнительно содержит вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,23-0,35; кремний 0,95-1,1; марганец 0,6-0,7; хром 0,8-0,95; никель 0,9-1,1; ванадий 0,05-0,15; вольфрам 0,6-0,75; кальций 0,001-0,35; фосфор 0,001-0,005; сера 0,001-0,005; железо - остальное. This goal is achieved in that the steel for cutting and scrap metal containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, vanadium, calcium, phosphorus, sulfur and iron, additionally contains tungsten in the following ratio, wt. %: carbon 0.23-0.35; silicon 0.95-1.1; manganese 0.6-0.7; chrome 0.8-0.95; nickel 0.9-1.1; vanadium 0.05-0.15; tungsten 0.6-0.75; calcium 0.001-0.35; phosphorus 0.001-0.005; sulfur 0.001-0.005; iron is the rest.

Введение вольфрама в сталь для резки проката и металлолома в сочетании с повышенным содержанием никеля позволяет повысить ударную вязкость, а это, в свою очередь, увеличивает стойкость ножей при резке лома и проката. The introduction of tungsten in steel for cutting and scrap metal, combined with a high nickel content, increases the toughness, and this, in turn, increases the resistance of knives to cutting scrap and rolled products.

Снижение почти в два раза содержания углерода также повышает ударную вязкость стали, а в сочетании с предложенным процентным соотношением других компонентов позволяет получить сталь с достаточно высокой твердостью и износостойкостью. Almost halving the carbon content also increases the toughness of steel, and in combination with the proposed percentage of other components, it is possible to obtain steel with a sufficiently high hardness and wear resistance.

Снижение содержания хрома позволяет сохранить высокую твердость, ударную вязкость и износостойкость при относительно низком расходе этого элемента. The decrease in the chromium content allows you to maintain high hardness, toughness and wear resistance at a relatively low consumption of this element.

Увеличение содержания кальция обеспечивает снижение концентраций внутренних напряжений за счет глобулизации неметаллических включений и придания им шаровидной формы. The increase in calcium content provides a decrease in the concentration of internal stresses due to the globularization of non-metallic inclusions and giving them a spherical shape.

Снижение содержания фосфора и серы обеспечивает повышение ударной вязкости и невозможности появления красноломкости и хладноломкости. Reducing the content of phosphorus and sulfur provides an increase in toughness and the impossibility of the appearance of red brittle and cold brittle.

Примеры выполнения стали для резки проката и металлолома представлены в таблице. Examples of steel for cutting and scrap metal are presented in the table.

Предложенный состав стали в оговоренных пределах для резки проката и металлолома позволяет изготовлять ножи для гидравлических пресс-ножниц различных конструкций. Данный состав стали удовлетворяет условиям работы такого режущего инструмента, как ножи ломоперерабатыващего оборудования, которое характеризуется высокими ударными нагрузками, сильным износом от воздействия перерабатывающего металлолома. The proposed steel composition within the specified limits for cutting and scrap metal allows the manufacture of knives for hydraulic press shears of various designs. This steel composition satisfies the operating conditions of such a cutting tool as scrap processing knives, which is characterized by high impact loads, strong wear from the impact of processing scrap metal.

Данная сталь обеспечивает сочетание таких свойств, как высокая твердость, ударная вязкость и износостойкость, что, в свою очередь, позволяет увеличить стойкость ножей в процессе эксплуатации. Один нож обеспечивает переработку 1600-2000 т металла при резке металлического лома на пресс-ножницах с усилием 1000 т. This steel provides a combination of properties such as high hardness, toughness and wear resistance, which, in turn, allows to increase the resistance of knives during operation. One knife provides processing of 1600-2000 tons of metal when cutting scrap metal on press scissors with a force of 1000 tons.

Ножи, изготовленные из предложенной стали, имеют стоимость в 1,5-3 раза ниже стоимости ножей, изготовленных из зарубежных аналогов в зависимости от конфигурации. Knives made from the proposed steel have a cost of 1.5-3 times lower than the cost of knives made from foreign counterparts depending on the configuration.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1421800, кл. C 22 C 38/46, 07.09.88.Sources of information
1. Copyright certificate of the USSR N 1421800, cl. C 22 C 38/46, 09/07/88.

2. Авторское свидетельство СССР N 1803462, кл. C 22 C 38/46, 23.03.93. 2. USSR author's certificate N 1803462, cl. C 22 C 38/46, 03/23/93.

Claims

Steel for cutting rolled metal and scrap metal containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, vanadium, calcium, phosphorus, sulfur and iron, characterized in that it additionally contains tungsten in the following ratio, wt.%:
Carbon - 0.23 - 0.35
Silicon - 0.95 - 1.1
Manganese - 0.6 - 0.7
Chrome - 0.8 - 0.95
Nickel - 0.9 - 1.1
Vanadium - 0.05 - 0.15
Tungsten - 0.6 - 0.75
Calcium - 0.001 - 0.35
Phosphorus - 0.001 - 0.005
Sulfur - 0.001 - 0.005
Iron - Else