RU2141885C1 - Способ изготовления износостойких ударных изделий - Google Patents
Способ изготовления износостойких ударных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2141885C1 RU2141885C1 RU98119554A RU98119554A RU2141885C1 RU 2141885 C1 RU2141885 C1 RU 2141885C1 RU 98119554 A RU98119554 A RU 98119554A RU 98119554 A RU98119554 A RU 98119554A RU 2141885 C1 RU2141885 C1 RU 2141885C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- product
- wear resistant
- mold
- resistant layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000009527 percussion Methods 0.000 title 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 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 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к дроблению, измельчению твердых материалов в черной и цветной металлургии и может быть использовано для изготовления износостойких ударных изделий, например молотков (бил) молотковых дробилок. В литейную форму устанавливают основу изделия из углеродистой стали. Заливают высокомарганцовистую сталь со скоростью 7,0-14,0 кг/мин для формирования износостойкого слоя изделия толщиной 10-40 мм. Температура стали составляет 1440-1460°С в начале и 1420-1440°С в конце заливки. После этого теплоизолируют форму и выдерживают изделие в ней в течение 5-8 ч. Затем изделие охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды. Сталь износостойкого слоя содержит 0,9-1,1% углерода, 11,0-15,0% марганца, 0,9-1,1% кремния. Дополнительно сталь может содержать 0,3-0,6% ванадия, не более 1,0% хрома и никеля. В результате улучшается структура изделия, повышается их стойкость. 1 з.п. ф-пы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к дроблению, измельчению твердых материалов в черной и цветной металлургии и может быть использовано для изготовления износостойких ударных изделий, например, молотков (бил) молотковых дробилок.
Известен способ повышения износостойкости молотков, изложенный в статье журнала "Металловедение и термическая обработка металлов" N 4, 1974 г. с. 68-71 - аналог, заключающийся в том, что молоток изготавливают литейным способом из стали Гадфильда, отливку молотка производят в литейную форму, обрубают полученные детали, нагревают до t = 1100oC и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин. Однако способ имеет недостатки: необходимость в технологической операции по термической обработке изделий и высокая стоимость изделия.
Известен способ повышения износостойких изделий (заявка N 96-104058, которая опубликована в Бюллетене изобретений N 12, 1998 г. том. 1 - прототип). Устанавливают в литейную форму "основу" молотка, после чего заливают сталь Гадфильда, затем форму покрывают теплоизолирующим материалом и выдерживают не более 10 часов при температуре окружающей среды.
Недостатком данного способа являются то, что в нем не указаны технологические режимы и он не был отработан.
Технической задачей изобретения является снижение затрат на энергоресурсы, повышение износостойкости и снижение себестоимости.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления ударных изделий, включающем установку в литейную форму "основы" изделия из углеродистой стали, формирование износостойкого слоя заливкой в форму высокомарганцовистой стали, покрытие формы теплоизолирующим материалом, выдержку изделия в форме под теплоизолирующим материалом и последующее его охлаждение на воздухе до температуры окружающей среды, в котором литейную форму и "основу" изделия из углеродистой стали нагревают до 500 - 800oC, а для формирования износостойкого слоя используют сталь содержащую 0,9 - 1,1% углерода, 11,0 - 15,0% марганца, 0,9 - 1,1% кремния, которую заливают со скоростью 7,0 - 14,0 кг/мин до образования слоя толщиной 10-40 мм, при этом температуру стали поддерживают в пределах 1440-1460oC и 1420-1440oC в начале и конце заливки соответственно, а выдержку изделия в форме под теплоизолирующим материалом производят в течение 5-8 часов.
Были спроектированы и изготовлены различные варианты моделей и литейных форм с целью определения наиболее оптимальных параметров (размеров и формы) "основы", обеспечивающих формирование качественного плакирующего слоя на рабочей поверхности молотков.
При этом варьировались различные схемы расположения "основ" в формах: горизонтальное и два вертикальных - серьгой молотка кверху и книзу. Последний вариант оказался наиболее приемлемым и рациональным.
Выплавку стали изностойкого материала проводили в индукционной печи (ИСТ-16) с магнезитовым тиглем. Шихтой для выплавки изностойкого материала служили тракторные траки из стали 110Г13Л. Химический состав его приведен в таблица N 1.
Шихту расплавляли под основным шлаком. После полного расплавления исходной завалки удаляли плавильный шлак, раскисляли металл FeSi и FeMn и науглероживали мелким электродным боем. Зеркало металла защищали наводкой нового основного шлака. При достижении расплава T = 1600oC легировали металл FeV, удаляли шлак и сливали металл в ковш. Окончательное раскисление в ковше проводили алюминием и силикокальцием.
Плавку проводили в соответствии с технологическим заданием. Химический состав шихтовых составляющих приведен в таблице N 1.
Порядок выплавки:
Загрузить траки (115 кг). После полного расплавления замерить температуру (1500oC). При достижении заданной температуры снять шлак. Если температура достигла 1500oC, то ввести в расплав ферросилиций (0,6 кг) и электродный бой (0,150 кг). Ввести марганец (2,4 кг).
Загрузить траки (115 кг). После полного расплавления замерить температуру (1500oC). При достижении заданной температуры снять шлак. Если температура достигла 1500oC, то ввести в расплав ферросилиций (0,6 кг) и электродный бой (0,150 кг). Ввести марганец (2,4 кг).
Ввести в расплав феррованадий (1,68 кг).
Выпуск металла при температуре 1600oC.
Разливка.
Температура разливки 1420-1460oC.
С целью удаления газов на дно ковша внести либо кусочки силикокальция (0,25 кг) либо силикокальциевую ленту (0,15 кг).
Расчет сделан на 120 кг.
До начала разливки кокили (или формы) должны быть прогреты до температуры 600oC.
В результате опытные образцы, которые в дальнейшем успешно прошли испытания в произведенных условиях совместно со стандартными молотками, имели микроструктуру, сходную с эталонной структурой стали Гадфильда, прошедшую обычную дополнительную термообработку. Испытанные образцы отдельно дополнительную термообработку не проходили, и она фактически была совмещена с процессом литья. Таким образом, в разработанном процессе фактически была исключена дополнительная производственная операция с дорогостоящими энергетическими затратами.
Металлографический анализ показал, что структура образцов литая, имеющая дендритное строение. Микроструктура состоит из мартенсита, остаточного аустенита и карбидов, распределение карбидов в структуре равномерное.
Стойкость опытных молотков в 3 раза выше, чем стандартных.
Claims (2)
1. Способ изготовления износостойких ударных изделий, включающий установку в литейную форму основы изделия из углеродистой стали, формирование износостойкого слоя заливкой в форму высокомарганцовистой стали, покрытие формы теплоизолирующим материалом, выдержку изделия в форме под теплоизолирующим материалом, отличающийся тем, что литейную форму и основу изделия из углеродистой стали нагревают до 500 - 800oC, для формирования износостойкого слоя используют сталь, содержащую 0,9 - 1,1% углерода, 11,0 - 15,0% марганца, 0,9 - 1,1% кремния, которую заливают со скоростью 7,0 - 14,0 кг/мин до образования слоя толщиной 10 - 40 мм, при этом температуру стали поддерживают в пределах 1440 - 1460oC в начале и 1420 - 1440oC в конце заливки, выдержку изделия в форме под теплоизолирующим материалом производят в течение 5 - 8 ч, после чего изделие охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования износостойкого слоя используют сталь, содержащую дополнительно 0,3 - 0,6% ванадия, не более 1,0% хрома и не более 1,0% никеля.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98119554A RU2141885C1 (ru) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Способ изготовления износостойких ударных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98119554A RU2141885C1 (ru) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Способ изготовления износостойких ударных изделий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2141885C1 true RU2141885C1 (ru) | 1999-11-27 |
Family
ID=20211733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98119554A RU2141885C1 (ru) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Способ изготовления износостойких ударных изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2141885C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2613266C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ изготовления молотка для шредерной установки |
| CN118792096A (zh) * | 2024-08-07 | 2024-10-18 | 特浦朗克材料科技(营口)股份有限公司 | 一种可生物降解的复合润滑油 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4107416A1 (de) * | 1990-04-25 | 1991-11-28 | Gisag Ag Giesserei Masch | Verfahren zur herstellung von partiell verschleissgeschuetzten gussstuecken |
| RU96104058A (ru) * | 1996-02-26 | 1998-04-27 | Акционерная компания "Тулачермет" | Способ повышения износостойкости изделий, например молотков (бил) молотковых дробилок |
-
1998
- 1998-10-29 RU RU98119554A patent/RU2141885C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4107416A1 (de) * | 1990-04-25 | 1991-11-28 | Gisag Ag Giesserei Masch | Verfahren zur herstellung von partiell verschleissgeschuetzten gussstuecken |
| RU96104058A (ru) * | 1996-02-26 | 1998-04-27 | Акционерная компания "Тулачермет" | Способ повышения износостойкости изделий, например молотков (бил) молотковых дробилок |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РЖ "Технология машиностроения", N 12, 1977, реферат 12 Г361П. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2613266C1 (ru) * | 2015-12-07 | 2017-03-15 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Способ изготовления молотка для шредерной установки |
| CN118792096A (zh) * | 2024-08-07 | 2024-10-18 | 特浦朗克材料科技(营口)股份有限公司 | 一种可生物降解的复合润滑油 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jain et al. | Refinement of primary carbides in hypereutectic high-chromium cast irons: a review | |
| JP4598762B2 (ja) | エンジンシリンダブロックおよびシリンダヘッド用ねずみ鋳鉄 | |
| CA1082005A (en) | Alloy for rare earth treatment of molten metals | |
| MXPA04005128A (es) | Hierro de fundicion gris para cabezas de cilindro. | |
| RU2141885C1 (ru) | Способ изготовления износостойких ударных изделий | |
| US20040042925A1 (en) | Method for production of ductile iron | |
| Viswanathan et al. | Casting | |
| US4224064A (en) | Method for reducing iron carbide formation in cast nodular iron | |
| JP3939014B2 (ja) | 高強度鋳鉄 | |
| CA1157277A (en) | Production of vermicular graphite cast iron | |
| US6866726B1 (en) | Non-austemper treated spheroidal graphite cast iron | |
| JP2634707B2 (ja) | 球状黒鉛鋳鉄の製造方法 | |
| US3113019A (en) | Nodular iron production | |
| Boutorabi et al. | Ductile aluminium cast irons | |
| SU1560608A1 (ru) | Чугун | |
| RU2017578C1 (ru) | Способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов | |
| RU2016071C1 (ru) | Способ получения чугуна | |
| Mukhametzyanova et al. | Development of high-strength cast iron for back-up layer of bimetallic products | |
| 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 | |
| SU1668453A1 (ru) | Лигатура дл чугуна | |
| SU1323227A1 (ru) | Способ получени отливок | |
| SU1723170A1 (ru) | Способ получени ферросилици с бором | |
| RU2007465C1 (ru) | Способ получения высокохромистых белых износостойких чугунов | |
| RU2021379C1 (ru) | Способ изготовления отливок из высокохромистых чугунов | |
| SU1668450A1 (ru) | Лигатура дл чугуна |