RU2415194C1 - Steel - Google Patents
Steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415194C1 RU2415194C1 RU2009125070/02A RU2009125070A RU2415194C1 RU 2415194 C1 RU2415194 C1 RU 2415194C1 RU 2009125070/02 A RU2009125070/02 A RU 2009125070/02A RU 2009125070 A RU2009125070 A RU 2009125070A RU 2415194 C1 RU2415194 C1 RU 2415194C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- impurities
- manganese
- silicon
- nitrogen
- 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 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 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
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HDWRPIXRVRDTQW-UHFFFAOYSA-N aluminan-2-one Chemical compound O=C1CCCC[AlH]1 HDWRPIXRVRDTQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 aluminum nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling 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
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 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
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к стали повышенной прокаливаемости, используемой для производства мелющих шаров особо высокой твердости диаметром от 80 до 100 мм.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to high hardenability steel used for the production of grinding balls of particularly high hardness with a diameter of 80 to 100 mm
Известна сталь [1], используемая для изготовления мелющих шаров, содержащая (в мас.%):Known steel [1] used for the manufacture of grinding balls, containing (in wt.%):
Существенным недостатком данной стали является недостаточно высокая износостойкость шаров диаметром от 80 до 100 мм, изготовленных из данной стали, из-за низкой твердости на поверхности и по сечению.A significant disadvantage of this steel is the insufficiently high wear resistance of balls with a diameter of 80 to 100 mm made of this steel, due to the low hardness on the surface and in cross section.
Известна также сталь [2], выбранная в качестве прототипа, содержащая (в мас.%):Also known steel [2], selected as a prototype, containing (in wt.%):
Недостатками этой стали являются повышенная раскалываемость при закалке в воде, а также недостаточно высокая эксплуатационная стойкость шаров диаметром от 80 до 100 мм, изготовленных из этой стали.The disadvantages of this steel are increased cracking when quenching in water, as well as insufficiently high operational resistance of balls with a diameter of 80 to 100 mm made of this steel.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются: снижение раскалываемости при закалке в воде, а также повышение эксплуатационной стойкости мелющих шаров диаметром от 80 до 100 мм за счет увеличения прокаливаемости и повышения твердости на поверхности и по сечению.The desired technical results of the invention are: a decrease in cracking during quenching in water, as well as an increase in the operational resistance of grinding balls with a diameter of 80 to 100 mm by increasing hardenability and increasing hardness on the surface and cross section.
Для достижения этого сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий, ниобий и железо, дополнительно содержит хром и азот при следующем соотношении компонентов (в мас.%):To achieve this, steel containing carbon, manganese, silicon, aluminum, niobium and iron additionally contains chromium 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 0,40%.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 0.40%.
Заявляемый химический состав стали подобран исходя из следующих предпосылок.The inventive chemical composition of the steel is selected based on the following premises.
Содержание углерода 0,36-0,44% выбрано исходя из того, что при данной концентрации углерода образуется реечный мартенсит, который менее хрупок, чем хрупкопластинчатый мартенсит, образующийся при концентрации углерода свыше 0,44%.The carbon content of 0.36-0.44% was chosen based on the fact that at a given carbon concentration, rack martensite is formed, which is less brittle than brittle plate martensite, which is formed at a carbon concentration of more than 0.44%.
Соотношение марганца выбрано исходя из того, что при содержании марганца до 1,60% обеспечивается повышение твердости, прокаливаемости и сопротивляемости к трещинообразованию. Нижний предел выбран исходя из того, что марганец при содержании менее 1,10% не оказывает требуемого влияния на твердость и прокаливаемость.The ratio of manganese is selected based on the fact that when the manganese content is up to 1.60%, 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 1.10% does not have the desired effect on hardness and hardenability.
Кремний до 1,5% увеличивает прокаливаемость и повышает износостойкость шаров. При снижении концентрации кремния менее 0,90% значительно уменьшаются данные характеристики.Silicon up to 1.5% increases hardenability and increases the wear resistance of balls. With a decrease in silicon concentration of less than 0.90%, these characteristics significantly decrease.
При увеличении содержания хрома до 1,20% повышается твердость, прокаливаемость стали и обеспечивается получение мелкодисперсной структуры, что в свою очередь приводит к увеличению износостойкости мелющих шаров. При содержании хрома менее 0,80% наблюдается уменьшение прокаливаемости стали и, следовательно, износостойкости шаров.With an increase in the chromium content to 1.20%, the hardness and hardenability of the steel increases and a finely dispersed structure is obtained, which in turn leads to an increase in the wear resistance of grinding balls. When the chromium content is less than 0.80%, a decrease in the hardenability of steel and, consequently, the wear resistance of the balls is observed.
Содержание алюминия (0,005-0,025%) выбрано исходя из, с одной стороны, получения мелкого действительного зерна, с другой - исключения получения недопустимых глиноземистых неметаллических включений, увеличивающих склонность шаров к раскалыванию при ударных нагрузках.The aluminum content (0.005-0.025%) was selected based on, on the one hand, the production of fine real grains, and on the other, the exclusion of unacceptable alumina non-metallic inclusions, which increase the tendency of the balls to crack during impact loads.
Азот способствует образованию нитридов алюминия в стали. Концентрация азота менее 0,008% не приводит к образованию нитридов, обеспечивающих измельчение действительного зерна и, как следствие, снижение склонности шаров к раскалыванию при ударных нагрузках. При повышении азота более 0,020% возможны случаи возникновения пятнистой ликвации и образования пузырей в стали в результате «азотного кипения».Nitrogen promotes the formation of aluminum nitrides in steel. A nitrogen concentration of less than 0.008% does not lead to the formation of nitrides, which ensures the grinding of the actual grain and, as a result, reduces the tendency of the balls to crack under shock loads. With an increase in nitrogen of more than 0.020%, there may be cases of spotted segregation and bubble formation in steel as a result of "nitrogen boiling".
При содержании ниобия в количестве 0,010% образуются сложнолегированные карбиды, воздействующие положительно на измельчение аустенитного зерна и очищающие их границы от вредных примесей, а также увеличивающие ударную прочность и прокаливаемость. Увеличение содержания ниобия свыше 0,030% экономически невыгодно и нецелесообразно из-за его отрицательного влияния на жидкотекучесть стали и на качество поверхности шаров, а также их раскалываемость.When the niobium content is in the amount of 0.010%, complex alloyed carbides are formed, which positively affect the grinding of austenitic grains and cleanse their boundaries of harmful impurities, as well as increase impact strength and hardenability. An increase in the niobium content in excess of 0.030% is economically disadvantageous and impractical due to its negative effect on the fluidity of steel and on the surface quality of the balls, as well as their cracking.
Ограничение содержания серы, фосфора и меди выбрано исходя из качества поверхности готовых мелющих шаров.The limitation of the content of sulfur, phosphorus and copper is selected based on the surface quality of the finished grinding balls.
Серия опытных плавок с заявляемым химическим составом была выплавлена в дуговых печах ДСП-1 00Н10. 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 эксплуатационной стойкости шаров.A series of experimental swimming trunks with the claimed chemical composition was smelted in arc furnaces DSP-1 00N10. 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 claimed chemical composition provides increased hardness and operational stability of the balls.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР № 1446189, C22C 38/16.1. A.S. USSR No. 1446189, C22C 38/16.
2. А.с. СССР № 1733495, C22C 38/12.2. A.S. USSR No. 1733495, C22C 38/12.
Claims (1)
при этом в качестве примесей содержатся сера - не более 0,030, фосфор - не более 0,030 и медь - не более 0,40. Steel for the production of grinding balls with a diameter of 80 to 100 mm, containing carbon, manganese, silicon, aluminum, niobium, iron and impurities, characterized in that it additionally contains chromium and nitrogen in the following ratio, wt.%:
while as impurities, sulfur is contained - not more than 0.030, phosphorus - not more than 0.030 and copper - not more than 0.40.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009125070/02A RU2415194C1 (en) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009125070/02A RU2415194C1 (en) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009125070A RU2009125070A (en) | 2011-01-10 |
| RU2415194C1 true RU2415194C1 (en) | 2011-03-27 |
Family
ID=44052842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009125070/02A RU2415194C1 (en) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2415194C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1446189A1 (en) * | 1987-06-15 | 1988-12-23 | Предприятие П/Я Г-4774 | Steel |
| SU1668461A1 (en) * | 1989-04-11 | 1991-08-07 | Бакинский Опытно-Механический Литейный Завод Им.Воровского | Steel |
| JP2006291295A (en) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Nippon Steel Corp | High strength bolt excellent in delayed fracture resistance and method for producing the same |
-
2009
- 2009-06-30 RU RU2009125070/02A patent/RU2415194C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1446189A1 (en) * | 1987-06-15 | 1988-12-23 | Предприятие П/Я Г-4774 | Steel |
| SU1668461A1 (en) * | 1989-04-11 | 1991-08-07 | Бакинский Опытно-Механический Литейный Завод Им.Воровского | Steel |
| JP2006291295A (en) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Nippon Steel Corp | High strength bolt excellent in delayed fracture resistance and method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009125070A (en) | 2011-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101656980B1 (en) | Stainless steel brake disc and method for manufacturing same | |
| KR101655006B1 (en) | Steel wire rod or bar steel | |
| EP3034642B1 (en) | Martensitic stainless steel having excellent wear resistance and corrosion resistance, and method for producing same | |
| CN106062229B (en) | Rolled products for high-strength springs and steel wires for high-strength springs | |
| EP2980257A1 (en) | Low-alloy high-hardness wear-resistant steel plate and manufacturing method therefor | |
| EP3249070B1 (en) | Rail | |
| RU2583229C1 (en) | Method of producing ultrahigh-strength sheet steel | |
| WO2018168248A1 (en) | Abrasion-resistant steel sheet and method for producing abrasion-resistant steel sheet | |
| EP3631032A1 (en) | High-strength, hot rolled abrasive wear resistant steel strip | |
| CN111511952B (en) | Wear-resistant steel having excellent hardness and impact toughness and method for manufacturing same | |
| KR101654684B1 (en) | Mooring chain steels with high strength and high impact toughness at low temperature and method for manufacturing the same | |
| RU2625861C1 (en) | Production of steel sheets of higher wear resistance | |
| RU2368693C2 (en) | Wheel steel | |
| RU2415194C1 (en) | Steel | |
| RU2601847C1 (en) | Method of manufacturing rails of low-temperature reliability | |
| RU2349675C2 (en) | Wheel steel | |
| KR20180074322A (en) | Austenite stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability | |
| RU2365667C1 (en) | Rail steel | |
| KR101602445B1 (en) | Steel for Hydraulic Breaker Chisel With High Hardenability and Method for Manufacturing the Same | |
| JP5141313B2 (en) | Steel material with excellent black skin peripheral turning and torsional strength | |
| RU2593810C1 (en) | Method for production of high-strength steel sheet | |
| JP6459704B2 (en) | Steel for cold forging parts | |
| RU2603404C1 (en) | Method for production of high-hardness wear-resistant sheet products | |
| RU2425168C2 (en) | Steel | |
| RU2340699C2 (en) | Steel for grinding balls |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130701 |