[go: up one dir, main page]

RU2291219C2 - Steel for charging belt links - Google Patents

Steel for charging belt links Download PDF

Info

Publication number
RU2291219C2
RU2291219C2 RU2005107740/02A RU2005107740A RU2291219C2 RU 2291219 C2 RU2291219 C2 RU 2291219C2 RU 2005107740/02 A RU2005107740/02 A RU 2005107740/02A RU 2005107740 A RU2005107740 A RU 2005107740A RU 2291219 C2 RU2291219 C2 RU 2291219C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
links
charging belt
boron
manganese
Prior art date
Application number
RU2005107740/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005107740A (en
Inventor
Олег Александрович Гулин (RU)
Олег Александрович Гулин
Юрий Николаевич Липченко (RU)
Юрий Николаевич Липченко
Юрий Михайлович Сидоров (RU)
Юрий Михайлович Сидоров
Олег Тимофеевич Чижевский (RU)
Олег Тимофеевич Чижевский
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор"
Priority to RU2005107740/02A priority Critical patent/RU2291219C2/en
Publication of RU2005107740A publication Critical patent/RU2005107740A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2291219C2 publication Critical patent/RU2291219C2/en

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to alloyed steels comprising chrome and boron. Steel for links of charging belt comprises, wt.-%: carbon, 0.49-0.55; silicon, 0.17-0.37; manganese, 0.50-0.80; chrome, 0.10-0.3-; boron, 0.001-0.0045; aluminum, 0.05-0.15; titanium, 0.02-0.10, and iron, the balance. Invention provides expanding technological possibilities based on enhancing steel hardenability and improving mechanical and exploitation properties of charging belt links made of this steel. Proposed steel is designated for making charging belt links band by stamping, in particular, for filling small-gage artillery blasting cartridges for automatic shooting.
EFFECT: improved and valuable properties of steel.
1 tbl

Description

Изобретение относится к сплавам черных металлов, а более конкретно к легированным сталям, содержащим хром с бором, которые предназначены для изготовления штамповкой из полосы звеньев патронной ленты, в частности, под набивку малокалиберных артиллерийских патронов для автоматической стрельбы.The invention relates to ferrous metal alloys, and more particularly to alloy steels containing chrome with boron, which are intended for the manufacture of stamping from a strip of links of a cartridge strip, in particular, for stuffing small-caliber artillery cartridges for automatic firing.

Уровень данной области техники характеризует легированная сталь 50 по ГОСТ 1050-88, содержащая (мас.%): углерод (0,47-0,55), кремний (0,17-0,37), марганец (0,50-0,80) и железо остальное, из которой прокаткой получают листовые заготовки для изготовления изделий пластической деформацией.The level of this technical field is characterized by alloy steel 50 according to GOST 1050-88, containing (wt.%): Carbon (0.47-0.55), silicon (0.17-0.37), manganese (0.50-0 , 80) and the rest iron, from which sheet blanks are obtained by rolling for the manufacture of products by plastic deformation.

Недостатком указанной легированной стали является структурная и химическая неоднородность, ограничивающие автоматизацию упрочняющей термообработки изделий в закалочных агрегатах конвейерного типа, используемых в серийном производстве боеприпасов, потому что при этом технологически не обеспечивается повторяемость заданных механических свойств.The disadvantage of this alloy steel is structural and chemical heterogeneity, limiting the automation of hardening heat treatment of products in conveyor-type quenching units used in the serial production of ammunition, because this does not technologically ensure repeatability of the specified mechanical properties.

Отмеченный недостаток устранен в легированной стали 50РА (по ТУ 14-1-2687-79), из которой изготавливают штамповкой звенья патронной ленты стрелкового оружия, содержащей (мас.%): углерод (0,49-0,55), кремний (0,17-0,37), марганец (0,50-0,80), хром (0,10-0,30), бор (0,001-0,0045) и железо - остальное, которая по назначению и числу совпадающих признаков выбрана в качестве наиболее близкого аналога.The noted drawback is eliminated in the 50RA alloy steel (according to TU 14-1-2687-79), from which the links of the small arms cartridge strip are made by stamping, containing (wt.%): Carbon (0.49-0.55), silicon (0 , 17-0.37), manganese (0.50-0.80), chromium (0.10-0.30), boron (0.001-0.0045) and iron - the rest, which, according to the purpose and the number of matching signs selected as the closest analogue.

Хром является основной легирующей добавкой, способствующей улучшению механических и эксплуатационных свойств звеньев, изготовленных из этой стали, а введение бора улучшает ее технологичность, повышая устойчивость аустенита при закалке в проходных автоматах.Chromium is the main alloying additive that contributes to the improvement of the mechanical and operational properties of units made of this steel, and the introduction of boron improves its manufacturability, increasing the stability of austenite during quenching in automatic passage machines.

Диапазон содержания в стали углерода ограничен уровнем пластичности звеньев патронной ленты при эксплуатации, обеспечивающей на верхнем пределе заданное усилие разрушения (не менее 950 кг), а на нижнем - растягивающее усилие 500 кг.The range of carbon steel content is limited by the plasticity level of the cartridge belt links during operation, which provides the specified fracture force (at least 950 kg) at the upper limit and a tensile force of 500 kg at the lower limit.

При содержании кремния выше 0,37 мас.% снижается пластичность стали в отожженном состоянии, что на операциях гибки профиля звеньев служит причиной трещинообразования, то есть брака.When the silicon content is higher than 0.37 wt.%, The ductility of the steel in the annealed state decreases, which in the operations of bending the profile of the links causes crack formation, that is, marriage.

Уменьшение содержания кремния менее 0,17 мас.% приводит к снижению твердости звеньев патронной ленты после закалки и отпуска.The decrease in the silicon content of less than 0.17 wt.% Leads to a decrease in the hardness of the links of the cartridge strip after quenching and tempering.

Уменьшение доли марганца менее 0,50 мас.% повышает критическую скорость закалки, что снижает твердость звеньев.A decrease in the proportion of manganese less than 0.50 wt.% Increases the critical hardening rate, which reduces the hardness of the links.

Повышение содержания марганца более 0,30 мас.% приводит к росту зерна в стали, снижая эксплуатационные характеристики готовых звеньев.An increase in manganese content of more than 0.30 wt.% Leads to grain growth in steel, reducing the operational characteristics of the finished links.

Верхний предел диапазона содержания в стали хрома ограничен ценой, так как при введении в состав хрома больше 0,30 мас.% эксплуатационные свойства звеньев не улучшаются.The upper limit of the range of content in chromium steel is limited by price, since when chromium is added to the composition of more than 0.30 wt.%, The operational properties of the units do not improve.

При содержании в стали хрома менее 0,10 мас.% не обеспечивается заданный уровень закаливаемости.When the chromium content in the steel is less than 0.10 wt.%, The specified level of hardenability is not ensured.

Содержания бора выше 0,0045 мас.% ухудшает технологичность стали: при прокатке недостаточная ее пластичность в горячем состоянии может привести к структурным разрушениям в листовом материале, при этом устойчивость аустенита при закалке не повышается.Boron content above 0.0045 wt.% Impairs the processability of steel: during rolling, its insufficient ductility in the hot state can lead to structural damage in the sheet material, while the stability of austenite during hardening does not increase.

При содержании в стали бора менее 0,001 мас.% снижается твердость звена после закалки из-за потери устойчивости аустенита стали при термообработке.When the content in boron steel is less than 0.001 wt.%, The unit hardness decreases after quenching due to the loss of stability of the austenite of the steel during heat treatment.

Массовое соотношение компонентов известной стали оптимизировано для гарантированного получения требуемых механических и эксплуатационных свойств звеньев патронной ленты стрелковых боеприпасов.The mass ratio of the components of the known steel is optimized to ensure the required mechanical and operational properties of the cartridge links of the rifle ammunition.

Однако, при закалке звеньев ленты для малокалиберных артиллерийских патронов из известной стали не обеспечивается повышенный уровень твердости, растягивающих усилий и усилий разрушения материала звеньев для надежного функционирования автоматических артиллерийских пушек с динамической пошаговой подачей ленты.However, when hardening the links of the tape for small-caliber artillery cartridges of known steel, an increased level of hardness, tensile and fracture forces of the material of the links is not provided for the reliable operation of automatic artillery guns with dynamic step-by-step feeding of the tape.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение технологических возможностей за счет повышения закаливаемости стали при улучшении механических и эксплуатационных свойств звеньев патронной ленты, изготовленных из нее.The problem to which the present invention is directed is to expand technological capabilities by increasing the hardenability of steel while improving the mechanical and operational properties of the cartridge belt links made from it.

Требуемый технический результат достигается тем, что известная легированная сталь для звеньев патронной ленты, включающая железо, углерод, кремний, марганец, хром и бор, согласно изобретению, дополнительно содержит алюминий и титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:The required technical result is achieved by the fact that the known alloy steel for the links of the cartridge strip, including iron, carbon, silicon, manganese, chromium and boron, according to the invention, additionally contains aluminum and titanium in the following ratio, wt.%:

углеродcarbon 0,49-0,550.49-0.55 кремнийsilicon 0,17-0,370.17-0.37 марганецmanganese 0,50-0,800.50-0.80 хромchromium 0,10-0,300.10-0.30 борboron 0,001-0,00450.001-0.0045 алюминийaluminum 0,05-0,150.05-0.15 титанtitanium 0,02-0,100.02-0.10 железоiron остальноеrest

Отличительные признаки позволили повысить механические и эксплуатационные свойства известной стали, адаптировав изготовленные из нее звенья к большим циклическим импульсным нагрузкам растяжения, возникающим при подаче патронной ленты с артиллерийскими боеприпасами в автоматике пушки.Distinctive features made it possible to increase the mechanical and operational properties of the known steel by adapting the links made from it to large cyclic pulsed tensile loads arising from the supply of cartridge belt with artillery ammunition in the gun automatics.

Количественное соотношение компонентов стали было оптимизировано расчетным путем по математической модели планирования эксперимента и проверено натурными испытаниями звеньев, изготовленных на стали различного количественного состава в контрольных плавках.The quantitative ratio of the steel components was optimized by calculation using the mathematical model of the experimental design and verified by field tests of the links made on steel of various quantitative composition in control melts.

Содержание в стали алюминия меньше 0,05 мас.% недостаточно для необходимого измельчения зерна, поэтому достигаемые термообработкой растягивающее усилие и усилие разрушения звена ниже заданного уровня.The content in aluminum steel of less than 0.05 wt.% Is not enough for the necessary grinding of grain, therefore, the tensile force and the fracture breaking force achieved by the heat treatment are lower than a predetermined level.

При содержании алюминия выше 0,15 мас.% образуются твердые соединения типа Al2O3, которые не деформируются при прокатке стали, в результате чего ее поверхность не соответствует нормативным требованиям.When the aluminum content is above 0.15 wt.%, Solid compounds of the type Al 2 O 3 are formed , which do not deform when rolling steel, as a result of which its surface does not meet regulatory requirements.

При содержании титана менее 0,02 мас.% неполностью связывается азот в жидкой стали, при этом бор переводится в нитриды, результатом чего является снижение закаливаемости стали и, следовательно, недостаточная твердость звена.When the titanium content is less than 0.02 wt.%, Nitrogen in the liquid steel is not completely bound, while boron is converted to nitrides, resulting in a decrease in hardenability of steel and, therefore, insufficient link hardness.

Содержание в стали титана более 0,10 мас.% приводит к образований значительного количества труднодеформируемых карбидов титана, снижающих качество прокатки листовой заготовки звеньев.The content in the titanium steel of more than 0.10 wt.% Leads to the formation of a significant amount of hardly deformed titanium carbides, which reduce the quality of rolling of the sheet blanks.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, не присущей признакам в разобщенности, то есть при решении поставленной в изобретении задачи получен эффект суммы, а не сумма эффектов признаков.Therefore, each essential sign is necessary, and their combination is sufficient to achieve a novelty of quality that is not inherent in the signs of disunity, that is, when solving the problem posed in the invention, the sum effect is obtained, and not the sum of the effects of the signs.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по боеприпасам, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления звеньев патронной ленты можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.A comparative analysis of the proposed technical solution with the identified analogues of the prior art, from which the invention does not explicitly follow for the ammunition specialist, showed that it is not known, and taking into account the possibility of industrial serial production of cartridge belt links, it can be concluded that the patentability criteria are met.

Показателями оценки качества звеньев для патронной ленты являются твердость звена после закалки (HRC), растягивающее усилие и усилие разрушения (кг), установленные по чертежу соответственно: 55, 500 и 950.Indicators for evaluating the quality of links for a cartridge strip are the hardness of the link after hardening (HRC), tensile and fracture forces (kg), as set out in the drawing, respectively: 55, 500 and 950.

Для экспериментального исследования служебных характеристик звеньев патронной ленты, изготовленных из предложенной стали различных количественных составов, были изготовлены опытные плавки с разным содержанием компонентов состава в пределах заявленных диапазонов, граничных значений и за установленными границами диапазонов долевой массы в стали.For an experimental study of the service characteristics of cartridge belt links made of the proposed steel of various quantitative compositions, experimental melts were made with different contents of the composition components within the declared ranges, boundary values, and beyond the established boundaries of the fractional mass ranges in steel.

Из опытных составов по штатной технологии были изготовлены звенья ленты для 30-мм артиллерийских патронов, которые проверяли на соответствие требованиям чертежа по механике и натурно испытали в автоматике пушки.Of the experimental compounds using standard technology, tape links were made for 30-mm artillery cartridges, which were checked for compliance with the requirements of the drawing in mechanics and tested in-place in gun automation.

Результаты исследований характерных составов стали приведены в таблице.The results of studies of characteristic steel compositions are given in the table.

ТаблицаTable № п/пNo. p / p содержание компонентов в стали, * мас.%the content of components in steel, * wt.% Механические и эксплуатационные свойства звеньевThe mechanical and operational properties of the links СFROM SiSi MnMn CrCr BB AlAl TiTi 1one 0,490.49 0,170.17 0,800.80 0,300.30 0,0010.001 0,050.05 0,020.02 5656 550550 10001000 22 0,550.55 0,370.37 0,500.50 0,100.10 0,00450.0045 0,150.15 0,100.10 5656 580580 10801080 33 0,520.52 0,260.26 0,650.65 0,200.20 0,0020.002 0,090.09 0,070,07 5757 560560 10701070 4four 0,480.48 0,160.16 0,810.81 0,090.09 0,00050,0005 0,040.04 0,010.01 5353 485485 920920 55 0,560.56 0,380.38 0,490.49 0,310.31 0,0050.005 0,160.16 0,110.11 5757 590590 930930 66 0,530.53 0,220.22 0,700.70 0,220.22 0,0030.003 -- -- 5555 510510 960960 * - железо остальное; в стали присутствуют примеси (мас.%):серы до 0,025 и фосфора до 0,020.* - iron rest; impurities (wt.%) are present in steel: sulfur up to 0.025 and phosphorus up to 0.020.

Образец N6 - прототипSample N6 - prototype

Как видно из таблицы, эксперименты полностью подтвердили заявленную сущность изобретения.As can be seen from the table, the experiments fully confirmed the claimed essence of the invention.

Предложенное усовершенствование стали рекомендовано для практического использования в отрасли.The proposed steel improvement is recommended for practical use in the industry.

Из полосы предложенной стали в автомате пространственной гибки профиля звеньев патронной ленты с грейферным перекладчиком были изготовлены опытные партии для натурных испытаний в артиллерийских системах с автоматической подачей патронов калибром 23, 30 и 45 мм.Experimental batches for full-scale tests in field artillery systems with automatic feeding of cartridges of 23, 30 and 45 mm caliber were made from the strip of the proposed steel in the automatic machine for spatial bending of the profile of links of the cartridge belt with a clamshell shifter.

Пространственный профиль звеньев по геометрии и качеству поверхности, а также их физико-механические характеристики соответствуют требованиям чертежа и условиям эксплуатации.The spatial profile of the links in geometry and surface quality, as well as their physical and mechanical characteristics, correspond to the requirements of the drawing and operating conditions.

Механических повреждений звеньев, нарушений сплошности материала и отклонений от первоначального профиля звеньев после трехкратной подачи патронной ленты в автоматике пушки не обнаружено, что свидетельствует о высоком качестве звеньев, промышленно изготовленных из предложенной стали, которые пригодны для эксплуатации в условиях динамического нагружения автоматики высокоскоростных артиллерийских систем.No mechanical damage to the links, discontinuities in the material and deviations from the original profile of the links after three-fold feeding of the cartridge belt in the gun automation was found, which indicates the high quality of the links industrially made of the proposed steel, which are suitable for operation under dynamic loading conditions of the automation of high-speed artillery systems.

Claims (1)

Сталь для звеньев патронной ленты, содержащая железо, углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, титан и бор, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:Steel for the links of the cartridge strip containing iron, carbon, silicon, manganese, chromium, aluminum, titanium and boron, characterized in that it contains components in the following ratio, wt.%: УглеродCarbon 0,49-0,550.49-0.55 КремнийSilicon 0,17-0,370.17-0.37 МарганецManganese 0,50-0,800.50-0.80 ХромChromium 0,10-0,300.10-0.30 БорBoron 0,001-0,00450.001-0.0045 АлюминийAluminum 0,05-0,150.05-0.15 ТитанTitanium 0,02-0,100.02-0.10 ЖелезоIron ОстальноеRest
RU2005107740/02A 2005-03-21 2005-03-21 Steel for charging belt links RU2291219C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005107740/02A RU2291219C2 (en) 2005-03-21 2005-03-21 Steel for charging belt links

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005107740/02A RU2291219C2 (en) 2005-03-21 2005-03-21 Steel for charging belt links

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005107740A RU2005107740A (en) 2006-09-27
RU2291219C2 true RU2291219C2 (en) 2007-01-10

Family

ID=37436357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005107740/02A RU2291219C2 (en) 2005-03-21 2005-03-21 Steel for charging belt links

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2291219C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450240C1 (en) * 2010-11-26 2012-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Машиностроительный завод "Штамп" им. Б.Л. Ванникова" Cartridge case fixator
RU2818596C1 (en) * 2023-07-20 2024-05-03 Юрий Владимирович Калныш Device for uninterrupted supply of cartridges for automatic small arms

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537644A (en) * 1981-09-28 1985-08-27 Nippon Steel Corporation High-tension high-toughness steel having excellent resistance to delayed fracture and method for producing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4537644A (en) * 1981-09-28 1985-08-27 Nippon Steel Corporation High-tension high-toughness steel having excellent resistance to delayed fracture and method for producing the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ТУ-14-1-2687-79. Сталь легированная конструкционная. 1979. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450240C1 (en) * 2010-11-26 2012-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Машиностроительный завод "Штамп" им. Б.Л. Ванникова" Cartridge case fixator
RU2818596C1 (en) * 2023-07-20 2024-05-03 Юрий Владимирович Калныш Device for uninterrupted supply of cartridges for automatic small arms

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005107740A (en) 2006-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101745224B1 (en) Steel for carburizing
KR101953495B1 (en) High carbon cold-rolled steel sheet and method of manufacturing the same
RU2733612C2 (en) Steel, product made from such steel, and method of its production
US11732320B2 (en) High strength steel with improved mechanical properties
JP2006518811A (en) Eglin steel-low alloy high strength composition
MX2011010440A (en) Bainitic steel for moulds.
RU2158320C1 (en) Low-hardening structural steel
JP5804832B2 (en) Steel material made of carburizing steel with excellent torsional fatigue properties
RU2291219C2 (en) Steel for charging belt links
JPH07102342A (en) High toughness hot work tool steel
RU2430186C2 (en) Heat-resistant steel
KR102550394B1 (en) Hot work tool steels and hot work tools
RU2469106C1 (en) Round rolled stock from boron-containing steel of increased hardening capacity
CN111286680A (en) Low phosphorus, zirconium microalloyed crack resistant steel alloy composition and articles made therefrom
JP7378889B2 (en) Carburized steel parts made of mechanical structural steel with excellent pitting resistance on grinding surfaces
JP4728884B2 (en) Induction contour hardened steel and induction contour hardened parts with excellent low cycle fatigue characteristics
RU2413029C2 (en) Martensite nitrogen containing corrosion resistant steel
RU2415963C2 (en) Heat resistant steel
JP5505264B2 (en) Induction contour hardened steel and induction contour hardened parts with excellent low cycle fatigue characteristics
JPH11131135A (en) Induction hardened part and method of manufacturing the same
JP4828321B2 (en) Induction hardened steel and induction hardened parts with excellent low cycle fatigue properties
JP2002129284A (en) Steel for hot forging die and hot forging die
RU2433200C2 (en) Automatic steel and item made from it
RU2337148C2 (en) Band out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability and cutability
KR101587700B1 (en) Lean duplex stainless steel

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20141106