SU1044658A1

SU1044658A1 - Steel

Info

Publication number: SU1044658A1
Application number: SU823442393A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Воронцов; Елена Николаевна Вишнякова; Эдуард Михайлович Темников; Анатолий Александрович Маслов; Валентин Михайлович Сурков; Эдуард Филиппович Мордвинов
Original assignee: Украинский Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Металлов
Priority date: 1982-05-21
Filing date: 1982-05-21
Publication date: 1983-09-30

Abstract

СТАЛЬ, содержаща углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, железо, отличающа с тем что, с целью повышени прочностных свойств, прокаливаемости, термостойкости и трещиноустойчивости, она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес. Углерод1,4-1,6 Кремний0,6-0,8 Марганец0,6-1,1 Хром0,3-0,6 Ванадий1,0-1,8 Медь0,4-0,6 ЖелезоОстальноеSTEEL containing carbon, silicon, manganese, chromium, vanadium, iron, characterized in that, in order to increase the strength properties, hardenability, heat resistance and crack resistance, it additionally contains copper in the following ratio of components, weight. Carbon1,4-1,6 Silicon0,6-0,8 Manganese 0.6-1.1 Chrome0.3-0.6 Vanadium1.0-1.8 Copper0.4-0.6 IronEstalled

Description

4 О) р14 O) p1

00 Изобретение относитс к металлургии , в частности к инструментальным стал м, и может быть использовано пр изготовлении литых валков гор чей прокатки. Известна сталь 150ХНМ, примен ема дл прокатных валков Cl 3. Однако при удовлетворительной износостойкости сталь 150ХНМ недостаточно технологична, обладает повышен ной склонностью к возникновению холод ных трещин на отливках, что снижает срок службы валков. Кроме того, стал 150ХНМ характеризуетс относительно низкой твердостью после термообработки (2бЗ-293НВ|,. а груба карбидна сетка по границам зерен приводит к снижению механических и эксплуатационных характеристик стали. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс сталь С2 состава , вес.%: Углерод0,8-1 ,k Кремнмй0,5-1,5 Марганец , 9,0-1,0 Ванадий2,0-3,0 Хром0,2-0,8 АЗОТ. 0,05-0,3 Кальций0,005-0,1 Титан0,005-0,2 ЖелезоОстальное Недостатками известной стали вл ютс относительно невысокий уровен СВОЙС прочностных и эксплуатационных и высока стоимость из-за наличи дефицитных дорогосто щих элементов. Цель изобретени - повышение прочностных свойств, термостойкости, прокаливаемости и трещиноустойчивости. Указанна цель достигаетс тем, что сталь, содержаща углерод, кремний , марганец, хром, ванадий, железо, дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес.% 1,it-1,6 Углерод 0,6-0,8 Кремний 0,6-1,1 Марганец 0,3-0,6 1,0-1,8 Ванадий 0,4-0,6 Остальное Железо Сталь может содержать примеси, вес,%: серу до 0,05, фосфор до 0,04. Элементы, вз тые в таком соотношении , идополнительно введенна медь позвол ют значительно повысить механические и эксплуатационные свойства , прокаливаемость и трещиноус|тойчивость предлагаемой стали. Дл определени уровн прочностных и эксплуатационных свойств отливают 6 плавок предлагаемой стали с граничными и оптимальными соотношени ми всех ингредиентов. Дл обеспечени сопоставительного анализа отливают 3 сплава с граничными и оптимальными соотношени ми ингредиентов по прототипу и 2 сплава из стали 130ХНМ. В табл.1 приведен химический состав предлагаемой и известных сталей.00 The invention relates to metallurgy, in particular to tool steels, and can be used in the manufacture of hot-roll casting rolls. Known steel 150ХНМ, used for rolling mills Cl 3. However, with satisfactory wear resistance, steel 150ХНМ is not sufficiently technological, has an increased tendency to cold cracks in the castings, which reduces the service life of the rolls. In addition, 150KhNM became characterized by relatively low hardness after heat treatment (2b3-293NB |, and coarse carbide mesh at the grain boundaries leads to a decrease in the mechanical and operational characteristics of the steel. Closest to the technical essence and the achieved effect is steel wt.%: Carbon 0.8-1, k Silicon 0.5-1.5 Manganese, 9.0-1.0 Vanadium 2.0-3.0 Chromium 0.2-0.8 NITROGEN 0.05-0.3 Calcium0.005-0.1 Titanium0.005-0.2 IronErestal The disadvantages of the known steel are the relatively low level of strength and exploitation high cost due to the presence of scarce expensive elements. The purpose of the invention is to increase the strength properties, heat resistance, hardenability and crack resistance. This goal is achieved by the fact that steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, vanadium, iron, additionally contains copper in the following ratio of components, wt.% 1, it-1,6 Carbon 0.6-0.8 Silicon 0.6-1.1 Manganese 0.3-0.6 1.0-1.8 Vanadium 0.4 -0.6 Else Iron Steel may contain impurities, weight,%: sulfur up to 0.05, phosphorus up to 0.04. Elements taken in such a ratio, and additionally introduced copper, can significantly increase the mechanical and operational properties, hardenability and crack resistance of the proposed steel. To determine the level of strength and performance properties, 6 heats of the proposed steel are cast with boundary and optimum ratios of all ingredients. To provide a comparative analysis, 3 alloys were cast with boundary and optimum ratios of the ingredients of the prototype and 2 alloys of steel 130XHM. Table 1 shows the chemical composition of the proposed and known steels.

мm

DD

asas

. q Ю (0. q Yu (0

IK Каждую плавку приготовл ют путем выплавки в 200-килограммовой индукционной печи. Из полученных плавок изготавл ют образцы, которые испытывают на твердость , прочность, термостойкость, износостойкость и прокаливаемость. Износостойкость определ ют на, ус тановке, обеспечивающей удельное давление (30 кг/мм2)и проскальзывание (0,27 м/с), охлаждение дисков производ т водой, врем испытани 2,5 ч. Испытани на термостойкость производ т термоциклированием образцов с нагревом до 600°С с последующим охлаждением водой до .0 С до по влени первых трещин, .что отражает услови нагрева и охлаждени валковв процессе эксплуатации на станах г р чей прокатки. Испытани прокаливаемости стали провод т методом торцовой закалки ГОСТ 5657-69. . Склонность к закало ным трещинам и стойкость к отпуску определ ют на дисковых образцах, диаметром 40 и толщиной 20 мм с выфрезерованным пазом - концентраторо напр жений. Закалку в воду производ в интервале 800-900°С через.каждые 25°С. 1 88 Устойчивость против отпуска провер ют на образцах, закаленных по оптимальному режиму на твердость 6062 HRC и отпущенных в интервале 130-650°С через каждые 50с. В табл.2 приведены данные испытаний предлагаемой стали после сфероидизирующего отжига и закалки в масло с последующим отпуском дл сн ти внутренних напр жений. Согласно данным опытной проверки предлагаема сталь по сравнению с известной обеспечивает повышение пре дела прочности при раст жении в 1,5 раза, предела текучести в 1,9 раза , прочности при изгибе в 1,3 раз-а, прокаливаемости в 3 раза, износостойкости в 2,6 раза, термостойкости в 2 раза. Кроме того, по сравнению с известными предлагаема сталь имеет более высокий уровень качества, прокатные валки из предлагаемой стали имеют более высокую производительность прокатных станов, сокращаетс расход металла при производстве металлопроката и объем работы, св занный с заменой изношенных валков новыми. Ожидаемый экономический годовой эффект от использовани предлагаемой стали составит 1,8 млг. руб.IK Each heat is prepared by melting in a 200-pound induction furnace. Samples that are tested for hardness, strength, heat resistance, wear resistance and hardenability are made from the resulting heats. Wear resistance is determined at an installation that provides a specific pressure (30 kg / mm2) and slip (0.27 m / s), the disks are cooled with water, the test time is 2.5 hours. The tests for heat resistance are performed by thermal cycling of the samples with heating. to 600 ° C, followed by cooling with water to .0 ° C until the appearance of the first cracks, which reflects the conditions of heating and cooling of the rolls during operation at the hot-rolling mills. Testing the hardenability of steel was carried out by the method of face hardening GOST 5657-69. . Tendency to quenched cracks and temper resistance are determined on disk specimens with a diameter of 40 and a thickness of 20 mm with a milled groove - concentrator stresses. Quenching in water production in the range of 800-900 ° C every 25 ° C. 1 88 Resistance against tempering is tested on samples quenched under optimum conditions for a hardness of 6062 HRC and released in the range of 130-650 ° C every 50 s. Table 2 shows the test data for the proposed steel after spheroidizing annealing and oil quenching with subsequent tempering to relieve internal stresses. According to the experimental test data, the proposed steel, in comparison with the known, provides an increase in the tensile strength by 1.5 times, the yield strength by 1.9 times, bending strength by 1.3 times, hardenability by 3 times, wear resistance in 2.6 times, heat resistance 2 times. In addition, in comparison with the known steel, the steel has a higher quality level, the rolling rolls from the steel offered have a higher productivity of rolling mills, the metal consumption in the production of rolled metal and the amount of work associated with replacing worn rolls with new ones are reduced. The expected economic annual effect from the use of the proposed steel will be 1.8 mlg. rub.

Claims

STEEL containing carbon, silicon, manganese, chromium, vanadium, iron, characterized in that, in order to increase the strength properties, hardenability, heat resistance and crack resistance, it additionally contains copper with the following ratio of components, ‘weight%

Carbon Silicon Manganese Chrome Vanadium Copper Iron

1.4-1.6

0.6-0.8

0.6-1.1

0.3-0.6

1.0-1.8

0.4-0.6 Else

AND·*

About 4 *

05 cl Oo. 1>