RU2225893C1 - Wear-resistant steel - Google Patents
Wear-resistant steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2225893C1 RU2225893C1 RU2002121107/02A RU2002121107A RU2225893C1 RU 2225893 C1 RU2225893 C1 RU 2225893C1 RU 2002121107/02 A RU2002121107/02 A RU 2002121107/02A RU 2002121107 A RU2002121107 A RU 2002121107A RU 2225893 C1 RU2225893 C1 RU 2225893C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon
- manganese
- carbon
- steel
- aluminum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению сталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания и подвергающихся знакопеременным динамическим нагрузкам.The invention relates to metallurgy, in particular to the production of steels operating in conditions of intense abrasive wear and subjected to alternating dynamic loads.
Известно использование для изготовления деталей, подвергающихся знакопеременным динамическим нагрузкам износостойких сталей с высоким содержанием марганца, например, сталь 110Г13Л, содержащая, мас.%:It is known to use for the manufacture of parts subjected to alternating dynamic loads of wear-resistant steels with a high manganese content, for example, steel 110G13L, containing, wt.%:
Углерод 0,9-1,3Carbon 0.9-1.3
Кремний 0,4-1,0Silicon 0.4-1.0
Марганец 11,5-14,5Manganese 11.5-14.5
Никель До 0,5Nickel Up to 0.5
Хром До 0,5Chrome Up to 0.5
Железо ОстальноеIron Else
или сталь с улучшенными свойствами, содержащая, мас.%:or steel with improved properties, containing, wt.%:
Углерод 0,9-1,5Carbon 0.9-1.5
Кремний 0,15-0,8Silicon 0.15-0.8
Марганец 12,0-15,0Manganese 12.0-15.0
Алюминий 2,5-3,2Aluminum 2.5-3.2
Хром 2,1-2,3Chrome 2.1-2.3
Железо ОстальноеIron Else
(авт. свид. № 648647, МПК С 22 С 38/38, 1977).(ed. certificate. No. 648647, IPC C 22 C 38/38, 1977).
Изготовление деталей из таких сталей возможно только литьем из-за склонности к наклепыванию даже при небольших деформациях. Недостатком рассматриваемых сталей является низкая технологичность - невозможно получение деталей обработкой давлением (ковкой, штамповкой) и затруднена механическая обработка. Кроме того, учитывая, что эти стали упрочняются за счет наклепа при ударных нагрузках, они недостаточно износоустойчивы без таких нагрузок.The manufacture of parts from such steels is only possible by casting due to the tendency to rivet even with small deformations. The disadvantage of the steels under consideration is their low manufacturability - it is impossible to obtain parts by pressure treatment (forging, stamping) and mechanical processing is difficult. In addition, given that these steels are hardened by hardening under shock loads, they are not sufficiently durable without such loads.
Поэтому при использовании таких сталей для изготовления зубьев ковшей экскаваторов для повышения износоустойчивости приходится использовать наплавку твердым сплавом (Сормайтом).Therefore, when using such steels for the manufacture of teeth of excavator buckets, in order to increase wear resistance, it is necessary to use hard alloy surfacing (Sormait).
Известны также износоустойчивые стали, подвергающиеся обработке давлением, например, сталь, содержащая, мас.%:Also known are wear-resistant steels subjected to pressure treatment, for example, steel containing, wt.%:
Углерод 0,52-0,75Carbon 0.52-0.75
Марганец 0,8-1,7Manganese 0.8-1.7
Кремний 0,85-1,2Silicon 0.85-1.2
Алюминий 0,06-0,5Aluminum 0.06-0.5
Титан 0,01-0,06Titanium 0.01-0.06
Железо ОстальноеIron Else
(Авт. свид. №1497262, МПК С 22 С 38/14, 1988).(Auth. Certificate. No. 1497262, IPC С 22 С 38/14, 1988).
Наиболее близкая по составу к предлагаемой, выбранная в качестве ближайшего аналога, сталь, содержащая, мас.%:The closest in composition to the offer, selected as the closest analogue, steel containing, wt.%:
Углерод 0,7-0,9Carbon 0.7-0.9
Кремний 0,5-0,8Silicon 0.5-0.8
Марганец 0,8-1,2Manganese 0.8-1.2
Алюминий 0,1-0,4Aluminum 0.1-0.4
Хром 0,9-1,2Chrome 0.9-1.2
Сера Не более 0,03Sulfur Not more than 0.03
Фосфор Не более 0,03Phosphorus Not more than 0.03
Железо ОстальноеIron Else
(Авт. свид. 199412, МПК С 22 С 38/18, 1965).(Auth. Certificate. 199412, IPC C 22 C 38/18, 1965).
В данной стали износоустойчивость достигается благодаря соблюдению соотношений легирующих элементов С/Мn 0,8; С/Сr 0,68-0,70; Mn/Cr 0,8-0,58, концентрация хрома, наряду с концентрацией марганца, играет ведущую роль. После закалки в масле от 820 до 840°С и отпуска при 200-240°С сталь имеет твердость 58-60 HRC в сочетании с ударной вязкостью (аH=0,9-1,2 кгс·м/см2). Судя по этим данным, сталь имеет довольно низкую прокаливаемость и малопригодна для пассивных деталей.In this steel, wear resistance is achieved by observing the ratio of alloying elements C / Mn of 0.8; C / Cr 0.68-0.70; Mn / Cr 0.8-0.58, the concentration of chromium, along with the concentration of manganese, plays a leading role. After quenching in oil from 820 to 840 ° C and tempering at 200-240 ° C, the steel has a hardness of 58-60 HRC in combination with impact strength (and H = 0.9-1.2 kgf · m / cm 2 ). Judging by these data, steel has a fairly low hardenability and is unsuitable for passive parts.
При создании изобретения ставилась задача получения дешевой технологичной стали с высокими эксплуатационными характеристиками для изготовления массивных деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и знакопеременных (ударных) нагрузок.When creating the invention, the task was to obtain cheap technological steel with high performance characteristics for the manufacture of massive parts operating in conditions of intense abrasive wear and alternating (shock) loads.
Поставленная задача решена при содержании компонентов в стали, мас.%:The problem is solved with the content of components in steel, wt.%:
Углерод 0,6-0,7Carbon 0.6-0.7
Кремний 1,0-1,8Silicon 1.0-1.8
Марганец 2,0-3,6Manganese 2.0-3.6
Алюминий 0,6-1,0Aluminum 0.6-1.0
Хром Не более 0,5Chrome Not more than 0.5
Железо ОстальноеIron Else
при этом отношение содержания углерода к содержанию кремния 0,43-0,75, содержания марганца к содержанию кремния не выше 4,5 и содержания алюминия к суммарному содержанию углерода, кремния и марганца 0,13-0,20.the ratio of carbon content to silicon content of 0.43-0.75, manganese content to silicon content of not more than 4.5 and aluminum content to the total content of carbon, silicon and manganese 0.13-0.20.
Путем предварительного расчета состава фаз и экспериментальных данных установлено, что сталь с содержанием компонентов, мас.%:By preliminary calculation of the phase composition and experimental data, it was found that steel with a content of components, wt.%:
Углерод 0,6-0,7Carbon 0.6-0.7
Кремний 1,0-1,8Silicon 1.0-1.8
Марганец 2,0-3,6Manganese 2.0-3.6
Алюминий 0,6-1,0Aluminum 0.6-1.0
Железо ОстальноеIron Else
при отношении содержания углерода к содержанию кремния 0,43-0,75, содержания марганца к содержанию кремния не выше 4,5 и содержания алюминия к суммарному содержанию углерода, кремния и марганца 0,13-0,20. Обладает оптимальным соотношением технологических (низкая склонность к трещинообразованию как при термической обработке, так и при обработке давлением, хорошая прокаливаемость) и эксплуатационных свойств (высокая износостойкость в условиях интенсивного абразивного износа и ударных нагрузок крупногабаритных деталей).when the ratio of carbon content to silicon content of 0.43-0.75, manganese content to silicon content of not higher than 4.5 and aluminum content to the total content of carbon, silicon and manganese 0.13-0.20. It has an optimal ratio of technological (low tendency to crack formation during both heat treatment and pressure treatment, good hardenability) and operational properties (high wear resistance in conditions of intensive abrasive wear and impact loads of large parts).
Учитывая присутствие небольшого содержания хрома в исходной руде, сталь может содержать до 0,5% хрома.Given the presence of a low chromium content in the original ore, steel may contain up to 0.5% chromium.
Сталь не требует особых условий для выплавки и может быть выплавлена, например, в открытой индукционной печи. Отливка производилась в сухие песчано-глинистые формы. После гомогенизирующего отжига из отливок были получены прутки. После термической обработки (закалка с 860°С в горячую воду и отпуск при 460°С) сталь имела предел текучести σт>147 кгс/мм2, предел прочности σв>175 кгс/мм2, ударная вязкость KCU=1,8 кгс/см2, твердость HRC=48 и уменьшилась величина остаточных напряжений в металле.Steel does not require special conditions for smelting and can be smelted, for example, in an open induction furnace. Casting was carried out in dry sand and clay molds. After homogenizing annealing, rods were obtained from the castings. After the heat treatment (quenching from 860 ° C in hot water and tempering at 460 ° C) steel has a yield stress σ T> 147 kgf / mm 2, tensile strength σ B> 175 kgf / mm 2 and the toughness KCU = 1,8 kgf / cm 2 , hardness HRC = 48 and decreased value of residual stresses in the metal.
ПримерExample
Для примера проведено три плавки с различным содержанием легирующих элементов и исследованы свойства полученной стали. Данные приведены в табл.1.For example, three melts with different contents of alloying elements were carried out and the properties of the obtained steel were investigated. The data are given in table 1.
Из прутков горячей штамповкой были получены детали - зубья ковшей экскаваторов.From the rods, hot stamping was obtained parts - the teeth of the buckets of excavators.
Детали были подвергнуты сравнительным испытаниям на абразивный износ со штатной деталью из стали 110Г13Л, упрочненной наплавкой Сормайтом.The parts were subjected to comparative abrasion tests with a standard part made of steel 110G13L, hardened by Sormait surfacing.
Испытания проводились в пескоструйной камере обдувкой карбидом кремния (фракция 50 мкм) рабочей площадью 50×50 мм. Результаты испытаний приведены в табл.2.The tests were carried out in a sandblasting chamber by blowing silicon carbide (fraction of 50 μm) with a working area of 50 × 50 mm. The test results are shown in table.2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121107/02A RU2225893C1 (en) | 2002-08-02 | 2002-08-02 | Wear-resistant steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121107/02A RU2225893C1 (en) | 2002-08-02 | 2002-08-02 | Wear-resistant steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002121107A RU2002121107A (en) | 2004-02-20 |
RU2225893C1 true RU2225893C1 (en) | 2004-03-20 |
Family
ID=32390609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002121107/02A RU2225893C1 (en) | 2002-08-02 | 2002-08-02 | Wear-resistant steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2225893C1 (en) |
-
2002
- 2002-08-02 RU RU2002121107/02A patent/RU2225893C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002121107A (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2013344748B2 (en) | Method for the production of high-wear-resistance martensitic cast steel and steel with said characteristics | |
CA2886286C (en) | Method for producing cast steel having high wear resistance and steel having said characteristics | |
JP4648094B2 (en) | High Cr cast iron with excellent fatigue crack resistance and method for producing the same | |
CN102140612A (en) | Multi-component alloy cast steel bucket tooth and production process thereof | |
CN107723601A (en) | A kind of residual stress is 50 100MPa wear-resisting steel plate and preparation method thereof | |
Bhardwaj | Steel and Iron Handbook | |
CN108193134A (en) | A kind of coal breaker tup novel low-alloy steel and its heat treatment method | |
CN108118245A (en) | A kind of wear resistant toothed plate new low-alloy wear-resistant steel and its heat treatment method | |
US10309536B2 (en) | Piston rings in cast tool steels and process for the manufacture thereof | |
RU2225893C1 (en) | Wear-resistant steel | |
CN109609835A (en) | A kind of high toughness wear resistant spheroidal graphite cast-iron and its preparation process and application | |
Chavan et al. | Effect of mo on micro-structural and mechanical properties of as-cast ferritic spheroidal graphite iron | |
CN110468343B (en) | TiC precipitation reinforced high manganese steel base composite material and preparation process thereof | |
Winarto et al. | The Improvement of impact on manganese steel for bucket tooth product | |
RU2656911C1 (en) | Wear-resistant metastable austenitic steel | |
JP5123014B2 (en) | High temperature wear resistant material | |
Lubyanoi et al. | Development of optimal formulations of natural alloyed cast irons for metals and engineering, and thermal timing subjected to secondary treatment by the method of resonance-intermittent refining | |
CN114959437B (en) | Vanadium-alloyed high-chromium cast iron and preparation method and application thereof | |
JP3739924B2 (en) | Abrasion resistant high Cr cast iron with excellent fatigue crack growth resistance, wear resistant member, and method for producing the member | |
CN102154595A (en) | Low-alloy abrasion-resistant cast steel for coal-machine working condition | |
RU2203344C2 (en) | Casting steel | |
RU2082815C1 (en) | Wear-resistant steel for the shaped ingots | |
CN107587055B (en) | High-frequency vibration is poured high-fine antifriction alloy ball and preparation method thereof | |
Oktadinata et al. | Effect of heat treatment on the microstructure and hardness of nodular cast iron produced with electric arc furnace | |
WO2015080618A1 (en) | Alloyed construction steel having increased strength and method for heat strengthening a hot-rolled product |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100616 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |