UA151666U

UA151666U - A method of producing wear-resistant protective steel

Info

Publication number: UA151666U
Application number: UAU202201063U
Authority: UA
Inventors: Олексій Юрійович Сербулов; Ігор Михайлович Шевченко
Original assignee: Олексій Юрійович Сербулов; Ігор Михайлович Шевченко
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-03-31
Publication date: 2022-08-25

Abstract

The method of producing wear-resistant protective steel includes forming a charge from metal-containing components, high-temperature exposure of iron-containing raw materials, for example, in the form of scrap metal and the formed charge and their melting to form molten steel, filling the mold with melt, cooling the melt to form a billet, and quenching the billet. The iron-containing raw materials and charge are melted in an induction or arc furnace at a temperature of 1550-1600 °C to produce a melt containing a mass fraction of carbon of 0.3-2.2%, silicon of 0.25-0.3%, manganese of 0.3-0.6%, and chromium of 1.0-18.0%. After melting, the resulting steel is poured into molds to form billets, cooled, and hardened in two heating stages, where the billets are first heated in a lead or salt bath to 800-820 °C, and then heated in a muffle or flame furnace to a temperature of 1250-1320 °C. After reaching the specified temperature, the billet is cooled in oil or with an air jet to a temperature of 70-80 °C. The billet is then heated to 540-630 °C, after which it is cooled in air or in an oil bath to ambient temperature.

Description

Корисна модель належить до металургійної промисловості і може бути використана для отримання зносостійких високоміцних сталей, призначених для виготовлення різних захисних конструктивних елементів, призначених для розміщення в зоні значних механічних впливів абразивної і хімічної агресивних середовищ.The useful model belongs to the metallurgical industry and can be used to obtain wear-resistant high-strength steels intended for the manufacture of various protective structural elements intended for placement in the zone of significant mechanical effects of abrasive and chemically aggressive environments.

Корисна модель призначена для отримання сталі, що має широкий діапазон фізико- механічних параметрів, який, залежно від регламентованої масової частки компонентів і певного порядку обробки і гартування, забезпечує необхідні захисні властивості для використання виготовлених виробів як футерування різних дробарок і подрібнюючих конструкцій в металургійній або гірничо-переробній промисловості.The useful model is intended for obtaining steel with a wide range of physical and mechanical parameters, which, depending on the regulated mass fraction of the components and a certain order of processing and hardening, provides the necessary protective properties for the use of manufactured products as a lining of various crushers and grinding structures in a metallurgical or mining industry - processing industry.

Відомий спосіб отримання сталі, при якому після заправки подової печі здійснюють завалку металошихти і частини вапна з подальшим прогріванням газокисневими пальниками, закріпленими в склепінні печі над рівнем шихти. На прогріту металошихту заливають чавун і продувають металошихту киснем через фурми. Після розплавлення металошихти, в момент інтенсивного окислення вуглецю до окису вуглецю, через газокисневі пальники виконують допалювання окису вуглецю, що сприяє додатковому нагріванню розплаву і формуванню вторинного шлаку. Перший період доведення виконують протягом (20-40) хв. У другий період доведення знижують інтенсивність продувки киснем і виконують додатковий нагрів металу газокисневими пальниками. У печі створюється слабовідновлювальна атмосфера, що сприяє зниженню окисленості шлаку. Для прискорення процесу зниження окисленості металу і шлаку в ванну вводять шлак виробництва вторинного алюмінію в кількості (0,45-1,0) кг/т розплаву при вмісті вуглецю в розплаві (0,1-0,4) 90 залежно від марки виплавлюваної сталі. Шлак виробництва вторинного алюмінію вводять у ванну за 5-20 хвилин до випуску сталі. В процесі випуску здійснюють додатковий нагрів розплаву в печі газокисневими пальниками з метою підтримки температури розплаву (Патент ОА Мо 293 на винахід).There is a known method of obtaining steel, in which, after refueling the furnace, the metal charge and part of the lime are filled in with subsequent heating by gas-oxygen burners fixed in the vault of the furnace above the level of the charge. Cast iron is poured onto the heated metal charge and oxygen is blown through the metal charge through the nozzles. After the melting of the metal charge, at the moment of intense oxidation of carbon to carbon monoxide, through gas-oxygen burners, carbon monoxide is burned, which contributes to additional heating of the melt and the formation of secondary slag. The first proving period is performed within (20-40) minutes. In the second proofing period, the intensity of oxygen purging is reduced and additional heating of the metal is performed with gas-oxygen burners. A weakly reducing atmosphere is created in the furnace, which contributes to the reduction of slag oxidation. To accelerate the process of reducing the oxidation of metal and slag, slag from secondary aluminum production is introduced into the bath in the amount of (0.45-1.0) kg/t of melt with a carbon content in the melt of (0.1-0.4) 90, depending on the grade of steel being smelted . Slag from the production of secondary aluminum is introduced into the bath 5-20 minutes before the release of steel. In the production process, additional heating of the melt in the furnace is carried out with gas-oxygen burners in order to maintain the temperature of the melt (Patent OA Mo 293 for the invention).

Недоліком відомого способу є те, що отримана в результаті виплавки сталь не містить компонентів, що забезпечують фізико-механічні параметри, які дозволяють отримати товарний продукт виробу, що має високу механічну і хімічну стійкість, що дозволяє протистояти значним навантаженням і абразивному впливу, а також протистояти агресивному впливу хімічного середовища протягом тривалого періоду часу.The disadvantage of the known method is that the steel obtained as a result of smelting does not contain components that provide physico-mechanical parameters that allow you to obtain a commercial product of a product with high mechanical and chemical resistance, which allows you to withstand significant loads and abrasive effects, as well as withstand aggressive exposure to a chemical environment for a long period of time.

Ко) Найбільш близьким рішенням, вибраним як найближчий аналог, є спосіб виплавки сталі в плавильному агрегаті, який починають з завантаження металобрухту в плавильний агрегат.Ko) The closest solution, chosen as the closest analogue, is the method of smelting steel in a melting unit, which begins with loading scrap metal into the melting unit.

Після завантаження металобрухту в плавильний агрегат, в робочий простір під тиском подають паливо з киснем, де воно згорає, утворюючи при цьому горючі гази, які мають високу температуру і велику швидкість руху. Після нагрівання металобрухту і досягнення коефіцієнта передачі тепла від газового потоку до частинок суміші окислювальних і відновних сполук, з бункерів в робочий простір плавильного агрегату подають гранули суміші окисних сполук заліза і відновних сполук вуглецю.After loading scrap metal into the melting unit, fuel with oxygen is fed into the working space under pressure, where it burns, forming combustible gases that have a high temperature and a high speed of movement. After heating the scrap metal and reaching the coefficient of heat transfer from the gas flow to the particles of the mixture of oxidizing and reducing compounds, granules of a mixture of oxidizing compounds of iron and reducing compounds of carbon are fed from the bunkers into the working space of the melting unit.

При кожному підвищенні коефіцієнта передачі тепла від газового потоку до частинок суміші окислювальних і відновних сполук швидкість подачі суміші окисних сполук заліза і відновних сполук вуглецю зростає. Процес виплавки сталі в плавильному агрегаті закінчують подачею чавуну в робочий простір плавильного агрегату і додатковою подачею суміші окислювальних і відновних з'єднань в рідкий метал (Патент ОА Мо 31581 на корисну модель).With each increase in the heat transfer coefficient from the gas flow to the particles of the mixture of oxidizing and reducing compounds, the rate of supply of the mixture of oxidizing compounds of iron and reducing compounds of carbon increases. The process of steel smelting in the melting unit ends with the supply of pig iron into the working space of the melting unit and the additional supply of a mixture of oxidizing and reducing compounds into the liquid metal (Patent OA Mo 31581 for a useful model).

Недоліком відомого способу є те, що, як в аналогічному вищеописаному способі, сталь не містить компонентів, що забезпечують фізико-механічні параметри, що дозволяють отримати товарний продукт, вироби з якого мають високу механічну і хімічну стійкість, що дозволяє протистояти значним навантаженням і абразивному впливу, а також протистояти агресивному впливу хімічного середовища протягом тривалого періоду часу.The disadvantage of the known method is that, as in the similar method described above, the steel does not contain components that provide physical and mechanical parameters that allow to obtain a commercial product, products from which have high mechanical and chemical resistance, which allows to withstand significant loads and abrasive effects , as well as resist the aggressive influence of the chemical environment for a long period of time.

Отримана сталь не містить компонентів, які підвищують якісні характеристики товарного продукту: - кремній, який покращує пружні властивості сталі, її магнітопроникність, опір корозії і стійкість до окислення при високих температурах; - марганець, який підвищує твердість і міцність сталі, дещо зменшуючи її пластичність.The obtained steel does not contain components that increase the quality characteristics of the product: - silicon, which improves the elastic properties of steel, its magnetic permeability, corrosion resistance and resistance to oxidation at high temperatures; - manganese, which increases the hardness and strength of steel, slightly reducing its plasticity.

Марганець зв'язує сірку в сполуку Мп5, перешкоджаючи утворенню шкідливої сполуки Рез, при цьому сталь, до складу якої входить марганець, набуває істотної твердості і опір зносу; - хром, який робить сталь стійкою до корозії і різним окислювальним процесам, підвищуючи опірність сталі високим температурам, роблячи її більш міцною, зменшуючи абразивний знос.Manganese binds sulfur into the Mp5 compound, preventing the formation of the harmful Rez compound, while the steel, which includes manganese, acquires significant hardness and wear resistance; - chromium, which makes steel resistant to corrosion and various oxidation processes, increasing the resistance of steel to high temperatures, making it stronger, reducing abrasive wear.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання зносостійкої захисної сталі, призначеної для виготовлення конструктивних елементів машин і механізмів, експлуатація яких здійснюється в умовах високоабразивного середовища і 60 агресивного хімічного впливу за рахунок формування шихти з регламентованою масовою часткою металів, плавлення шихти при заданій температурі з утворенням розплавленої сталі з подальшим регламентованим охолодженням і гартуванням.The basis of the useful model is the task of improving the method of obtaining wear-resistant protective steel intended for the manufacture of structural elements of machines and mechanisms, the operation of which is carried out in conditions of a highly abrasive environment and 60 aggressive chemical influence due to the formation of a charge with a regulated mass fraction of metals, melting of the charge at a given temperature with formation of molten steel followed by regulated cooling and tempering.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб отримання зносостійкої захисної сталі включає формування шихти металовмісних компонентів, високотемпературний вплив на залізовмісну сировину, наприклад, у вигляді металолому та на сформовану шихту і їх плавку з утворенням розплавленої сталі, заповнення розплавом форми, охолодження розплаву з утворенням заготовки, гартування заготовки.The task is solved due to the fact that the method of obtaining wear-resistant protective steel includes the formation of a charge of metal-containing components, high-temperature impact on iron-containing raw materials, for example, in the form of scrap metal and on the formed charge and their melting with the formation of molten steel, filling the mold with melt, cooling the melt with the formation blanks, blank hardening.

Згідно з корисною моделлю, залізовмісну сировину і шихту плавлять в індукційній або дуговій сталеплавильній печі при температурі (1550-1600)"С до отримання розплаву сталі.According to the useful model, iron-containing raw materials and charge are melted in an induction or arc steel-smelting furnace at a temperature of (1550-1600)"C until steel melt is obtained.

Отримана сталь містить масову частку вуглецю (0,3-2,2) 95, кремнію (0,25-0,3) 96, марганцю (0,3-0,6) до, хрому (1,0-18,0) 95.The resulting steel contains a mass fraction of carbon (0.3-2.2) 95, silicon (0.25-0.3) 96, manganese (0.3-0.6), chromium (1.0-18.0 ) 95.

Отриману сталь розливають у форми для утворення заготовки, охолоджують її і виконують гартування попереднім двостадійним нагріванням.The obtained steel is poured into molds to form the workpiece, cooled and quenched by preliminary two-stage heating.

При початковій стадії нагрівання заготовку поміщають в свинцеву або соляну ванну і нагрівають до температури (800-820)70.At the initial stage of heating, the workpiece is placed in a lead or salt bath and heated to a temperature of (800-820)70.

При другій стадії нагрівання заготовку поміщають в муфельну або полум'яну піч і нагрівають до температури (1250-1320)"С.At the second stage of heating, the workpiece is placed in a muffle or flame furnace and heated to a temperature of (1250-1320)"С.

Після зазначеного нагрівання заготовку охолоджують до температури (70-80)"С, помістивши її в масляну ванну, або за допомогою струменя повітря.After the specified heating, the workpiece is cooled to a temperature of (70-80)"C by placing it in an oil bath or using an air jet.

Після зазначеного охолодження здійснюють відпуск заготовки, нагріваючи її до температури (540-630)"С, після чого її охолоджують на повітрі або в масляній ванні до температури навколишнього середовища.After the specified cooling, the workpiece is tempered, heating it to a temperature of (540-630)"C, after which it is cooled in air or in an oil bath to ambient temperature.

Для забезпечення утворення карбідного каркаса, в структурі сталевої заготовки в ході кристалізації сталі і забезпечення дрібнозернистості первинної структури, яка зберігається при подальшій обробці сталі, в шихту можуть вносити ферованадій за умови масової частки ванадію (1,0-3,0) 9о в отриманій товарній сталі.In order to ensure the formation of a carbide frame in the structure of the steel billet during the crystallization of steel and to ensure the fine-grained primary structure that is preserved during further processing of the steel, ferrovanadium can be added to the charge, provided that the mass fraction of vanadium (1.0-3.0) 9o in the obtained commodity became

Технічний результат від реалізації корисної моделі полягає в тому, що: - забезпечується високий ступінь стійкості виробів зі сталі в умовах високої абразивності; - заявлена зносостійка сталь стійка до агресивного впливу хімічного середовища;The technical result of the implementation of a useful model is that: - a high degree of stability of steel products in conditions of high abrasiveness is ensured; - the declared wear-resistant steel is resistant to the aggressive influence of the chemical environment;

Зо - заявлена зносостійка сталь стійка до тривалого високотемпературного впливу; - вироби, які виконані із заявленої сталі, мають високий експлуатаційний ресурс в порівнянні з аналогами; - використання сталі при виготовленні конструктивних елементів машин і механізмів знижує собівартість виробленої продукції за рахунок збільшення міжремотних термінів і зниження ймовірності відмов роботи обладнання та необхідності виконання аварійних ремонтів; - технологічний процес отримання зносостійкої сталі характеризується відносно низькою собівартістю і може бути реалізований в умовах діючого металургійного виробництва без особливих вимог по його виробничої оснащеності; - застосування захисних сталей забезпечує збільшення терміну служби футерованих деталей або деталей, що зношуються в 3-5 разів.Zo - declared wear-resistant steel resistant to long-term high-temperature exposure; - products that are made of the declared steel have a high operational resource in comparison with analogues; - the use of steel in the manufacture of structural elements of machines and mechanisms reduces the cost of manufactured products by increasing maintenance intervals and reducing the probability of equipment failure and the need for emergency repairs; - the technological process of obtaining wear-resistant steel is characterized by a relatively low cost and can be implemented in the conditions of an active metallurgical production without special requirements for its production equipment; - the use of protective steels ensures a 3-5 times increase in the service life of lined parts or parts that wear out.

Спосіб реалізується наступним чином:The method is implemented as follows:

Для отримання зносостійкої сталі реалізується металургійний процес плавки вхідної сировини, що містить в регламентованих кількостях необхідні компоненти.In order to obtain wear-resistant steel, a metallurgical process of melting the input raw materials containing the necessary components in regulated quantities is implemented.

Технологічний процес починається з підготовки шихти, що містить в необхідних кількостях феросиліцій, феромарганець і ферохром.The technological process begins with the preparation of a charge containing the necessary amounts of ferrosilicon, ferromanganese and ferrochrome.

Як джерело заліза використовується, як правило, залізовмісна сировина, наприклад, у вигляді металобрухту. Для отримання сталі суміш шихти і металобрухту піддають температурному впливу в печі.As a rule, iron-containing raw materials, for example, in the form of scrap metal, are used as a source of iron. To obtain steel, a mixture of charge and scrap metal is exposed to temperature in a furnace.

Плавку здійснюють в індукційній або дугової сталеплавильної печі. Оптимальною температурою плавлення є діапазон (1550-1600)"С. Зазначений діапазон є оптимальним для повного розплавлення компонентів плавки і реалізації дифузійних процесів, при яких розплав являє собою однорідну масу. Розплав розливають у форми, які, залежно від передбачуваного використання готового виробу, мають різні геометричні параметри.Melting is carried out in an induction or arc steel melting furnace. The optimal melting temperature is the range (1550-1600)"С. The specified range is optimal for complete melting of the melting components and the implementation of diffusion processes, in which the melt is a homogeneous mass. The melt is poured into molds that, depending on the intended use of the finished product, have various geometric parameters.

Отримана сталь містить масову частку вуглецю (0,3-2,2) 95, кремнію (0,25-0,3) 96, марганцю (0,3-0,6) до, хрому (1,0-18,0) 95. Дослідження показали, що сталь при зазначеній масовій частці кремнію, марганцю і хрому має високі фізико-механічні властивості, має високу зносостійкість при значних механічних і абразивних навантаженнях, а також протягом тривалого часу може протистояти агресивному хімічному впливу.The resulting steel contains a mass fraction of carbon (0.3-2.2) 95, silicon (0.25-0.3) 96, manganese (0.3-0.6), chromium (1.0-18.0 ) 95. Research has shown that steel with the indicated mass fraction of silicon, manganese and chromium has high physical and mechanical properties, has high wear resistance under significant mechanical and abrasive loads, and can withstand aggressive chemical exposure for a long time.

Разом з тим, проведені дослідно-промислові дослідження показали, що варіювання 60 масовою часткою вищевказаних компонентів всередині кожного заявленого діапазону дозволяє отримати аналогічні високоякісні марки захисних сталей, що мають властивості, які дозволяють їх ефективно використовувати для різних цілей.At the same time, research and industrial studies have shown that varying the mass fraction of the above-mentioned components within each declared range allows obtaining similar high-quality grades of protective steels with properties that allow them to be used effectively for various purposes.

Результати досліджень дозволили отримати чотири варіанти захисних сталей, які умовно позначаються ЗСтТЛІ1, ЗСтЛ2, ЗСтЛ3, ЗСтЛ4.The research results made it possible to obtain four variants of protective steels, conventionally designated ZStTLI1, ZStL2, ZStL3, ZStL4.

Для варіанта сталі ЗСТЛІ вміст масових часток ідентифікуючих компонентів наступний: вуглець (0,3-0,5) 9о, кремній 0,3 до, марганець 0,5 905, хром (14-18) 95For the ZSTLI steel version, the content of mass fractions of identifying components is as follows: carbon (0.3-0.5) 9o, silicon 0.3 do, manganese 0.5 905, chromium (14-18) 95

Для варіанта сталі ЗСТтЛ2 вміст масових часток ідентифікуючих компонентів наступний: вуглець (1,5-2,2) 9Уо, кремній 0,3 9о, Марганець 0,5 90, хром 12,0 95.For the ZSTtL2 steel variant, the content of mass fractions of the identifying components is as follows: carbon (1.5-2.2) 9Uo, silicon 0.3 9o, Manganese 0.5 90, chromium 12.0 95.

Дослідження показали, що для утворення карбідного каркаса в структурі сталевої заготовки в ході кристалізації сталі і забезпечення дрібнозернистості первинної структури в шихту можна вносити ферованадій.Studies have shown that ferrovanadium can be added to the charge for the formation of a carbide frame in the structure of the steel billet during the crystallization of the steel and to ensure the fine-grained primary structure.

Найбільш якісний склад варіантів отриманої сталі, що містить ванадій, виходить при наступному вмісті ідентифікуючих компонентів:The highest quality composition of variants of the obtained steel containing vanadium is obtained with the following content of identifying components:

Для варіанта сталі ЗСтТЛ3: вуглець 0,3 95, кремній 0,3 95, марганець (0,5-0,6) 9о, хром 1,0 Фо, ванадій (2,0-3,0) Уо.For the ZStTL3 steel variant: carbon 0.3 95, silicon 0.3 95, manganese (0.5-0.6) 9o, chromium 1.0 Fo, vanadium (2.0-3.0) Uo.

Для варіанта сталі ЗСтЛ4: вуглець 1,5 95, кремній 0,25 95, Марганець 0,3 95, хром (10,0- 12,0)95, ванадій (1,0-2,0) Фо.For the ZStL4 steel variant: carbon 1.5 95, silicon 0.25 95, Manganese 0.3 95, chromium (10.0-12.0)95, vanadium (1.0-2.0) Fo.

Після закінчення плавки отриману сталь розливають у форми. Форми вибирають, виходячи з того, для чого призначена заготовка з урахуванням подальшої її обробки.After melting, the resulting steel is poured into molds. Forms are chosen based on what the workpiece is intended for, taking into account its further processing.

Заготовки охолоджується до температури навколишнього середовища і видаляється з форми.The workpiece is cooled to ambient temperature and removed from the mold.

Для отримання кондиційної сталі, що має необхідні фізико-механічні властивості, здійснюють процес гартування.To obtain conditioned steel, which has the necessary physical and mechanical properties, a quenching process is carried out.

Режим гартування виконують двома стадіями наступним чином. Для цього сталеву заготовку спочатку нагрівають в свинцевій або соляній ванні до (800-820)"С.The hardening mode is performed in two stages as follows. To do this, the steel billet is first heated in a lead or salt bath to (800-820)"С.

При нагріванні виробів в рідині, завдяки високим значенням коефіцієнта тепловіддачі від рідини до металу, може бути досягнута істотно велика швидкість нагріву.When heating products in a liquid, due to the high values of the heat transfer coefficient from the liquid to the metal, a significantly high heating rate can be achieved.

Найбільшу швидкість нагріву можна отримати в рідкому металі, наприклад в розплавленому свинці. Свинцева ванна являє собою залізний тигель зі свинцем. Теплопровідність свинцюThe highest heating rate can be obtained in liquid metal, for example, in molten lead. A lead bath is an iron crucible with lead. Thermal conductivity of lead

Зо забезпечує високу рівномірність нагріву опущених в нього деталей.Zo ensures high uniformity of heating of parts lowered into it.

Можуть бути використані соляні ванни. Найбільш ефективні електродні соляні ванни з винесеними електродами. У цих ваннах електроди являють собою стрижні прямокутного або круглого перерізу, що опускаються в сіль на відстані (25-50) мм один від одного.Salt baths can be used. The most effective electrode salt baths with removed electrodes. In these baths, the electrodes are rods of rectangular or round cross-section, which are lowered into the salt at a distance of (25-50) mm from each other.

У таких ваннах майже всі струмові лінії розташовуються в просторі між двома електродами, тому через деталі, що нагріваються, проходять лише незначні струми і їх окремі точки не перегріваються. Крім того, для повного виключення проходження струму через деталі, частина камери, де розташовані електроди, відокремлюють від її робочої частини перегородкою.In such baths, almost all the current lines are located in the space between the two electrodes, so only small currents pass through the heated parts and their individual points do not overheat. In addition, to completely exclude the passage of current through the parts, the part of the chamber where the electrodes are located is separated from its working part by a partition.

Так як щільність струму між стрижнями дуже велика, то сіль, що знаходиться між ними, перегрівається і настає інтенсивна теплова циркуляція, причому розігріті частинки солі піднімаються в просторі між електродами і у верхньому рівні розходяться за обсягом ванни, в той час як більш холодні нижні шари затягуються в міжелектродний простір знизу.Since the current density between the rods is very high, the salt located between them is overheated and an intense thermal circulation occurs, and the heated salt particles rise in the space between the electrodes and in the upper level diverge in the volume of the bath, while the colder lower layers are pulled into the interelectrode space from below.

При нагріві в соляній ванні виріб покривається тонкою плівкою солі. Ця плівка захищає поверхню виробу від окислення на повітрі.When heated in a salt bath, the product is covered with a thin film of salt. This film protects the surface of the product from oxidation in the air.

Соляні ванни мають такі переваги: - висока швидкість нагріву і, отже, велика продуктивність при рівних габаритах; - легкість проведення різних видів термічної та термохімічної обробки; - захист виробів від окислення в процесі нагрівання і охолодження.Salt baths have the following advantages: - high heating speed and, therefore, high productivity with equal dimensions; - ease of carrying out various types of thermal and thermochemical processing; - protection of products from oxidation during heating and cooling.

Остаточний високотемпературний нагрів до температури (1250-1320)"С здійснюється, наприклад, за допомогою муфельної або полум'яної печі.The final high-temperature heating to a temperature of (1250-1320)"C is carried out, for example, using a muffle or flame furnace.

На цьому високотемпературний вплив на сталеву заготовку закінчується і виконують її охолодження до температури (70-80)"С в масляній ванні або струменем повітря.At this point, the high-temperature effect on the steel billet ends and it is cooled to a temperature of (70-80)"C in an oil bath or with an air jet.

Доведення фізико-механічних параметрів забезпечується за рахунок відпуску металу, який полягає в операції термічної обробки, шляхом нагрівання загартованої сталі до температури нижче критичної, витримці при цій температурі і подальшому повільному або швидкому охолодженні. Мета відпуску - усунути або зменшити напруги в сталі, підвищити її в'язкість і доведення до заданої твердості.The adjustment of physical and mechanical parameters is ensured by tempering the metal, which consists in the operation of heat treatment, by heating hardened steel to a temperature below the critical temperature, holding at this temperature and further slow or rapid cooling. The purpose of tempering is to eliminate or reduce stresses in steel, increase its viscosity and bring it to the specified hardness.

Відпуск є заключною операцією термічної обробки і правильне виконання її в значною мірою визначає якість готової загартованої деталі.Tempering is the final heat treatment operation, and its correct execution largely determines the quality of the finished hardened part.

Відпуск заявленої сталевої заготовки здійснюють при температурі (540-630)"С. бо Основне завдання, яке вирішується при відпуску заявленої сталі, це отримання найбільшої в'язкості при достатніх межах міцності і пружності стали. Цей вид відпуску дозволяє отримати сталь, яка піддається дії високих напруг, особливо при ударному навантаженні.Tempering of the declared steel billet is carried out at a temperature of (540-630)" C. because the main task that is solved during the tempering of the declared steel is to obtain the highest viscosity with sufficient limits of strength and elasticity of the steel. This type of tempering allows you to obtain steel that is subject to action high voltages, especially with shock loads.

Нагрівання при відпуску можна виробляти в тих же печах, які застосовують для інших видів термічної обробки, при забезпеченні рівномірної температури і більш точного технологічного контролю.Heating during tempering can be done in the same furnaces that are used for other types of heat treatment, while ensuring a uniform temperature and more accurate technological control.

Після виконання відпуску, отриману товарну сталеву заготовку охолоджують на повітрі або в масляній ванні до температури навколишнього середовища.After tempering, the obtained commercial steel billet is cooled in air or in an oil bath to ambient temperature.

Отримана захисна сталь з масовою часткою вуглецю (0,3-2,2) 95, кремнію (0,25-0,3) 95, марганцю (0,3-0,6) 956, хрому (1,0-18,0) 95, призначена для футерування або виготовлення зношуваних деталей в абразивному середовищі при хімічному впливі, при твердості (55-60)The resulting protective steel with a mass fraction of carbon (0.3-2.2) 95, silicon (0.25-0.3) 95, manganese (0.3-0.6) 956, chromium (1.0-18, 0) 95, intended for lining or production of wearing parts in an abrasive environment under chemical influence, with hardness (55-60)

НАС, межі міцності 190 кг/мм-, питомій вазі 7850 кг/м3.NAS, strength limit 190 kg/mm-, specific gravity 7850 kg/m3.

Разом з тим, варіанти сталей, які можуть бути отримані в межах заявлених діапазонів масових часток ідентифікуючих компонентів, реалізуються для різних умов експлуатації:At the same time, variants of steels that can be obtained within the stated ranges of mass fractions of identifying components are implemented for different operating conditions:

ЗСтТЛІ - призначена для футерування або виготовлення зношуваних деталей в абразивному середовищі при підвищеній до 500 "С температурі і впливі кислот, при твердості (50-55) НАС, межі міцності 180 кг/мм-, питомій вазі 7850 кг/м3;ZStTLI - intended for lining or manufacturing wearing parts in an abrasive environment at a temperature increased to 500 "С and under the influence of acids, with a hardness of (50-55) NAS, strength limit 180 kg/mm-, specific gravity 7850 kg/m3;

ЗСтЛ2 - призначена для футерування або виготовлення зношуваних деталей в абразивному середовищі при підвищеній до 500 "С температурі і впливі лугів, при твердості (55-60) НАС, межі міцності 190 кг/мм, питомій вазі 7850 кг/м3;ZStL2 - intended for lining or production of wearing parts in an abrasive environment at a temperature increased to 500 "C and under the influence of alkalis, at a hardness (55-60) NAS, strength limit 190 kg/mm, specific gravity 7850 kg/m3;

ЗСтЛ3З - призначена для футерування або виготовлення зношуваних деталей в абразивному середовищі при підвищеній до 500 "С температурі і ударному навантаженні при впливі лугів, при твердості (55-60) НАС, межі міцності 180 кг/мм-, питомій вазі 7850 кг/м;ZStL3Z - intended for lining or manufacturing wearing parts in an abrasive environment at a temperature increased to 500 "С and shock load under the influence of alkalis, at hardness (55-60) NAS, strength limit 180 kg/mm-, specific weight 7850 kg/m;

ЗСтЛа4 - призначена для футерування або виготовлення зношуваних деталей в абразивному середовищі при підвищеній до 500 "С температурі і ударному навантаженні при впливі кислот, при твердості (65-70) НЕС, межі міцності 220 кг/мм-, питомій вазі 7850 кг/м.ZStLa4 - intended for lining or production of wearing parts in an abrasive environment at a temperature increased to 500 "С and shock load under the influence of acids, at hardness (65-70) НЕС, strength limit 220 kg/mm-, specific gravity 7850 kg/m.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

1. The method of obtaining wear-resistant protective steel, which includes the formation of a charge of 3 metal-containing components, high-temperature exposure to iron-containing raw materials, for example, in the form of scrap metal and to the formed charge and their melting with the formation of molten steel, filling the mold with melt, cooling the melt with the formation of a workpiece, quenching billet, which differs in that the iron-containing raw materials and the charge are melted in an induction or arc steel-smelting furnace at a temperature of (1550-1600) "С to obtain a melt containing a mass fraction of carbon (0.3-2.2) 906, silicon (0 ,25-0.3) 906, manganese (0.3-0.6) 90, chromium (1.0-18.0) 95, and after the end of melting, the obtained steel is poured into molds to form a blank, it is cooled and performed hardening with two stages of heating, in which the workpieces are first heated in a lead or salt bath to (800-820) "C, and then with the help of a muffle or flame furnace to a temperature of (1250-1320) "C, and upon reaching the specified temperature the workpiece is cooled in oil or with an air jet to a temperature of (70-80) "C, after which the workpiece is heated to (540-630) "C, after which it is cooled in air or in an oil bath to ambient temperature.

2. The method of obtaining a wear-resistant protective steel according to claim 1, which differs in that ferrovanadium is added to the charge, provided that the mass fraction of vanadium is (1.0-3.0) 95 in the obtained commercial steel.