RU2340699C2 - Steel for grinding balls - Google Patents
Steel for grinding balls Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340699C2 RU2340699C2 RU2006138549/02A RU2006138549A RU2340699C2 RU 2340699 C2 RU2340699 C2 RU 2340699C2 RU 2006138549/02 A RU2006138549/02 A RU 2006138549/02A RU 2006138549 A RU2006138549 A RU 2006138549A RU 2340699 C2 RU2340699 C2 RU 2340699C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- balls
- manganese
- titanium
- silicon
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 21
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- HDWRPIXRVRDTQW-UHFFFAOYSA-N aluminan-2-one Chemical compound O=C1CCCC[AlH]1 HDWRPIXRVRDTQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к стали, используемой для производства мелющих шаров.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to steel used for the production of grinding balls.
Известна выбранная в качестве прототипа сталь [1], содержащая (в мас.%):Known selected as a prototype steel [1], containing (in wt.%):
Существенным недостатком данной стали является низкая твердость и эксплуатационная стойкость шаров, изготовленных из данной стали.A significant disadvantage of this steel is the low hardness and service life of balls made of this steel.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются повышение износостойкости и твердости мелющих шаров.The desired technical results of the invention are to increase the wear resistance and hardness of grinding balls.
Для достижения этого сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий, бор, медь, титан и железо, дополнительно содержит хром, никель и азот при следующем соотношении компонентов (в мас.%):To achieve this, steel containing carbon, manganese, silicon, aluminum, boron, copper, titanium and iron additionally contains chromium, nickel and nitrogen in the following ratio of components (in wt.%):
при этом примеси содержатся в следующих количествах: сера - не более 0,030%, фосфор - не более 0,030% и медь - не более 0,30%.while the impurities are contained in the following amounts: sulfur - not more than 0.030%, phosphorus - not more than 0.030% and copper - not more than 0.30%.
Заявляемый химический состав стали для мелющих шаров подобран исходя из следующих предпосылок.The inventive chemical composition of steel for grinding balls is selected based on the following premises.
Содержание углерода выбрано исходя из обеспечения достаточной твердости и прокаливаемости стали. При концентрации его в стали менее 0,65% твердость шаров снижается, а при увеличении концентрации углерода более 0,75% повышается склонность их к трещинообразованию.The carbon content is selected based on ensuring sufficient hardness and hardenability of the steel. When its concentration in steel is less than 0.65%, the hardness of the balls decreases, and with an increase in carbon concentration of more than 0.75%, their tendency to crack formation increases.
Соотношение марганца выбрано, исходя из того, что при содержании марганца до 0,80% обеспечивается повышение твердости, прокаливаемости и сопротивляемости к трещинообразованию. Нижний предел выбран, исходя из того, что марганец при содержании менее 0,70% не оказывает влияние на прокаливаемость.The ratio of manganese is selected based on the fact that when the manganese content is up to 0.80%, an increase in hardness, hardenability and resistance to cracking is provided. The lower limit is chosen based on the fact that manganese with a content of less than 0.70% does not affect hardenability.
Кремний в заявляемых пределах исключает раскол шаров при ударных нагрузках. При концентрации кремния менее 0,20% значительно увеличивается склонность шаров к раскалыванию при ударных нагрузках. При изготовлении шаров из стали выше верхнего заявляемого предела содержания кремния (0,35%) увеличивается склонность шаров к трещинообразованию.Silicon within the claimed limits eliminates the split balls during shock loads. At a silicon concentration of less than 0.20%, the tendency of the balls to crack during impact loads significantly increases. In the manufacture of steel balls above the upper declared limit of the silicon content (0.35%), the tendency of the balls to crack formation increases.
При увеличении содержания хрома до 0,50% повышается твердость и прокаливаемость стали, что в свою очередь приводит к увеличению износостойкости мелющих шаров. При содержании хрома менее 0,40% наблюдается уменьшение прокаливаемости стали и, следовательно, износостойкости шаров.With an increase in the chromium content to 0.50%, the hardness and hardenability of steel increases, which in turn leads to an increase in the wear resistance of grinding balls. When the chromium content is less than 0.40%, a decrease in hardenability of steel and, consequently, wear resistance of balls is observed.
Установленный предел концентрации никеля (0,01-0,30%) положительно влияет на снижение склонности шаров к раскалыванию при ударных нагрузках и увеличивает прокаливаемость стали. При содержании никеля менее установленного предела не обеспечивается требуемая прокаливаемость стали. Содержание никеля более 0,30% экономически нецелесообразно.The established nickel concentration limit (0.01-0.30%) has a positive effect on reducing the tendency of balls to crack during impact loads and increases the hardenability of steel. When the nickel content is less than the specified limit, the required hardenability of the steel is not provided. A nickel content of more than 0.30% is not economically feasible.
Содержание алюминия (0,010-0,025%) выбрано исходя, с одной стороны, из необходимости получения мелкого действительного зерна, с другой - из исключения образования недопустимых глиноземистых неметаллических включений, увеличивающих склонность шаров к раскалыванию при ударных нагрузках.The aluminum content (0.010-0.025%) was selected based on the one hand, on the basis of the need to obtain fine real grain, and on the other, on the exclusion of the formation of unacceptable alumina non-metallic inclusions, which increase the tendency of the balls to crack under impact loads.
Титан используется в качестве раскислителя и обеспечивает защиту бора от связывания в нитриды, что способствует повышению прокаливаемости стали. Исходя из этого, оптимальными значениями для титана являются его содержание 0,005-0,010%. Верхний предел концентрации титана выбран, исходя из экономических соображений.Titanium is used as a deoxidizing agent and protects boron from binding to nitrides, which increases the hardenability of steel. Based on this, the optimum values for titanium are its content of 0.005-0.010%. The upper limit of the concentration of titanium is selected based on economic considerations.
Концентрация азота менее 0,005% не приводит к образованию нитридов, обеспечивающих измельчение действительного зерна, и как следствие снижению склонности шаров к раскалыванию при ударных нагрузках. При повышении азота более 0,025% возможны случаи возникновения пятнистой ликвации и образования пузырей в стали в результате «азотного кипения».A nitrogen concentration of less than 0.005% does not lead to the formation of nitrides, which ensures the grinding of the actual grain, and as a result, a decrease in the tendency of balls to crack during impact loads. With an increase in nitrogen of more than 0.025%, there may be cases of spotted segregation and the formation of bubbles in steel as a result of "nitrogen boiling".
Ограничение содержания серы, фосфора и меди выбрано, исходя из обеспечения качества поверхности готовых мелющих шаров.The limitation of the content of sulfur, phosphorus and copper is selected based on ensuring the quality of the surface of the finished grinding balls.
Серия опытных плавок с заявляемым химическим составом была выплавлена в дуговых печах ДСП-100Н10. Химический состав приведен в таблице 1. После разливки стали на МНЛЗ осуществляли прокатку и термообработку шаров с прокатного нагрева по технологии двухстадийного охлаждения с самоотпуском. Результаты испытаний приведены в таблице 2. Таким образом, заявляемый химический состав обеспечивает повышение твердости и износостойкости шаров.A series of experimental swimming trunks with the claimed chemical composition was smelted in DSP-100N10 arc furnaces. The chemical composition is shown in table 1. After casting the steel at the continuous casting machine, the balls were rolled and heat treated from the rolling mill using the two-stage cooling technology with self-tempering. The test results are shown in table 2. Thus, the inventive chemical composition provides increased hardness and wear resistance of the balls.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР №1446189, С22С 38/16.1. A.S. USSR No. 1446189, C22C 38/16.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138549/02A RU2340699C2 (en) | 2006-10-31 | 2006-10-31 | Steel for grinding balls |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006138549/02A RU2340699C2 (en) | 2006-10-31 | 2006-10-31 | Steel for grinding balls |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006138549A RU2006138549A (en) | 2008-05-10 |
RU2340699C2 true RU2340699C2 (en) | 2008-12-10 |
Family
ID=39799649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006138549/02A RU2340699C2 (en) | 2006-10-31 | 2006-10-31 | Steel for grinding balls |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340699C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109988974A (en) * | 2019-04-17 | 2019-07-09 | 昆山新浦瑞金属材料有限公司 | Shot and preparation method thereof for metallic surface finishing |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1446189A1 (en) * | 1987-06-15 | 1988-12-23 | Предприятие П/Я Г-4774 | Steel |
SU1633011A1 (en) * | 1989-04-11 | 1991-03-07 | Бакинский Опытно-Механический Литейный Завод Им.Воровского | Cast steel |
SU1733495A1 (en) * | 1989-07-07 | 1992-05-15 | Институт черной металлургии | Steel |
RU2082812C1 (en) * | 1995-04-14 | 1997-06-27 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Steel |
CN1177650A (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-01 | 鞍山钢铁公司矿山公司 | High-carbon low-chromium multi-element alloy steel forging-ball |
JP2004076112A (en) * | 2002-08-20 | 2004-03-11 | Nippon Steel Corp | Method for producing pearlitic rail with excellent toughness and ductility |
-
2006
- 2006-10-31 RU RU2006138549/02A patent/RU2340699C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1446189A1 (en) * | 1987-06-15 | 1988-12-23 | Предприятие П/Я Г-4774 | Steel |
SU1633011A1 (en) * | 1989-04-11 | 1991-03-07 | Бакинский Опытно-Механический Литейный Завод Им.Воровского | Cast steel |
SU1733495A1 (en) * | 1989-07-07 | 1992-05-15 | Институт черной металлургии | Steel |
RU2082812C1 (en) * | 1995-04-14 | 1997-06-27 | Акционерное общество открытого типа "Северсталь" | Steel |
CN1177650A (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-01 | 鞍山钢铁公司矿山公司 | High-carbon low-chromium multi-element alloy steel forging-ball |
JP2004076112A (en) * | 2002-08-20 | 2004-03-11 | Nippon Steel Corp | Method for producing pearlitic rail with excellent toughness and ductility |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006138549A (en) | 2008-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101656980B1 (en) | Stainless steel brake disc and method for manufacturing same | |
JP6452454B2 (en) | Rolled material for high strength spring and wire for high strength spring | |
WO2015190088A1 (en) | Wheel for railroad car and method for manufacturing wheel for railroad car | |
CN106544590B (en) | 1000MPa grade high ductility high-performance uniformity easily welds super-thick steel plate and its manufacturing method | |
CN102365380B (en) | Electric resistance welded steel pipe having excellent workability and excellent post-quenching fatigue properties | |
CN104178701B (en) | The bearing steel of excellent corrosion resistance, parts of bearings and precision equipment parts | |
JP2003105496A (en) | Spring steel having low decarburization and excellent delayed fracture resistance | |
RU2340699C2 (en) | Steel for grinding balls | |
RU2349675C2 (en) | Wheel steel | |
RU2348735C2 (en) | Wheeled steel | |
JP5141313B2 (en) | Steel material with excellent black skin peripheral turning and torsional strength | |
RU2291218C1 (en) | Rail steel | |
RU2425169C2 (en) | Steel | |
RU2291221C1 (en) | Rail steel | |
KR101246456B1 (en) | High strength steel sheet and method of manufacturing the high strength steel sheet | |
RU2368694C1 (en) | Rail steel | |
CN113136525A (en) | Fatigue-resistant spring steel | |
RU2440436C2 (en) | Steel | |
RU2415194C1 (en) | Steel | |
JP2022505582A (en) | Cryogenic austenitic high manganese steel with excellent corrosion resistance and its manufacturing method | |
CN111286680A (en) | Low phosphorus, zirconium microalloyed crack resistant steel alloy composition and articles made therefrom | |
RU2336362C1 (en) | Steel for monorails of mine monorail ways | |
RU2425168C2 (en) | Steel | |
CN111334708B (en) | High-strength spring steel with tensile strength of more than or equal to 2250MPa and excellent fatigue performance and production method thereof | |
CN116875890B (en) | Hot rolled steel plate for 850 MPa-level automobile upper assembly and production method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131101 |