CZ283449B6

CZ283449B6 - Vysokolegovaná manganová otěruvzdorná ocel

Info

Publication number: CZ283449B6
Application number: CZ931125A
Authority: CZ
Inventors: Josef Ing. Špunda; Vlastimil Ing. Jančík
Original assignee: Přerovské Strojírny, A.S.
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1993-06-10
Publication date: 1998-04-15
Also published as: CZ112593A3; SK281053B6; SK91993A3

Abstract

Vysokolegovaná manganová otěruvzdorná ocel pro otěruvzdorné dílce vystavené v pracovním procesu abrasivnímu opotřebení ve spolupůsobení tlaků a rázu obsahuje hlavní prvky v rozsahu uhlík C 1,10 - 1,50%, mangan Mn 15,00 - 20,00%, křemík Si 0,30 - 1,00%, chrom Cr 0,30 - 2,50%, hliník Al 0,020 - 0,10%, přípustné neškodlivé prvky v rozsahu nikl Ni max. 50%, molybden Mo max. 0,10%, měď Cu max. 0,30% a škodlivé prvky v omezeném množství fosfor P max. 0,080%, síra S max. 0,015% a že současně obsahuje mikrolegující prvky v rozsahu vanad V 0,10 - 0,20%, titan Ti 0,020 - 0,10%, bor B 0,001 - 0,005 a že v součtu % V + % Ti + % B obsahuje max. 0,25%, zbytek Fe vše v % hmotnostních.ŕ

Description

Vynález se týká vysokolegované manganové (Mn) oceli, použitelné pro otěruvzdomé dílce, vystavené v pracovním procesu abrazivnímu opotřebování za spolupůsobení značných tlaků a rázů, s výhodou použité pro silnostěnné dílce.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že oceli, obsahující hmotnostně více než 1 % uhlíku a 10 % manganu, po vhodném tepelném zpracování mají vysokou houževnatost a schopnost povrchově, rázy a tlaky se zpevňovat. Výhodné je použít oceli, obsahující 15-25 % manganu, případně legované dalšími karbidotvomými složkami, jako je např. chrom, molybden a podobně.

Spolu se zvýšeným hmotnostním obsahem manganu však roste sklon těchto ocelí ke vzniku dendritické struktury a s tím souvisí snížení mechanických hodnot i otěruvzdomosti. Tento metalurgický jev je podstatně zesilován zvyšující se tloušťkou dílce. Vzniklá dendritická struktura se nedá odstranit tepelným zpracováním a znamená výrazné nebezpečí lomů otěruvzdomých dílců.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje vysokolegovaná otěruvzdorná manganová ocel pro součásti, vystavené v pracovním procesu abrazivnímu opotřebení za spolupůsobení tlaků a rázů, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje v procentech hmotnostních jako základní složky 1,10 až 1,50% uhlíku, 15,00 až 20,00% manganu, 0,30 až 1,00% křemíku 0,30 až 2,50% chrómu, 0,020 až 0,10% hliníku, zbytek železo, a dále obsahuje v procentech hmotnostních přípustné neškodlivé složky v rozsahu stopy až 1,50 % niklu, stopy až 2,50 % molybdenu a stopy až 0,80 % mědi, a škodlivé složky fosfor s horní přípustnou hranicí hmotnostního obsahu 0,080% a síru s horní přípustnou hranicí hmotnostního obsahu 0,015%, a že dále obsahuje, v procentech hmotnostních, jako mikrolegující složky 0,10 až 0,20 % vanadu, 0,020 až 0,10 % titanu a 0,001 až 0,005% bóru, a že součet hmotnostních obsahů mikrolegujících složek je maximálně 0,25 %.

Příklady provedení vynálezu

Příkladné provedení vynálezu bylo ověřeno na Čtyřech uvedených zkušebních tavbách :

Prvky	hmotnostní %
	Př. č.l	č.2	č.3	č.4
C	1,23	1,38	1,4	1,32
Mn	18,60	17,40	17,2	17,05
Si	0,75	0,80	0,65	0,70
P	0,042	0,048	0,051	0,080
S	0,008	0,006	0,008	0,005

- 1 CZ 283449 B6 pokračovaní

Prvky	hmotnostní %
	Př.č.l	č.2	č.3	č.4
Cr	0,69	2,05	2,50	1,85
V	0,16	0,10	0,18	0,03
Ti	0,04	0,08	0,05	stopy
B	0,005	0,003	0,002	^st°py

Obsah přípustných neškodlivých prvků (složek) v procentech hmotnostních: měď Cu 0,001 až 0,80 %, hliník Al 0,001 až 0,100 %, nikl Ni 0,001 až 1,500 %, molybden Mo 0,001 až 2,500 %, wolfram W 0,009 až 1,000%. Tyto prvky v uvedených koncentracích mohou být ve výše uvedené oceli, avšak zásadně neovlivní vlastnosti odlitků, jako např. lišty, čelisti, kužely a plotny. Spíše jde o jejich cenovou náročnost.

Dezoxidace oceli byla prováděna jednak v peci Al před přidáním FeMn, FeCr, FeV, jednak v pánvi Al současně s přidáním FeTi a FeB. Licí teplota je co nejnižší, tj. 1490 až 1530 °C, avšak musí odpovídat tloušťce odlévaných odlitků a jejich hmotnosti. Kvalita dezoxidace i řízení licí teploty umožňuje použít nižší dávky mikrolegujících prvků a umožňuje jejich významnější vliv na strukturu oceli.

Zkoušky struktur byly provedeny na odlévaných hranolech 100 x 100 x 1500 mm. V oceli dle př. č. 4 se vyskytla dendritická struktura až do středu odlitku. U zkušebních odlitků Φ 40 x 40 x 100 byla i u př. č. 4 podstatně méně výrazná dendritická struktura.

Po tepelném zpracování, sestávajícím z austenitizačního žíhání na teplotu 1050 až 1130°C s následným rychlým ochlazením do vody byly odebrány vzorky pro zjištění otěruvzdomosti dle Bonda. Jako abrazivum sloužil znělec, etalonový materiál je ocel.

Výsledky poměrné otěruvzdomosti:

ocel dle př. 1 - Ψ abr. -5,06

- Ψ abr. -5,38

- Ψ abr. -5,70

- Ψ abr. -4,65

Další mechanické vlastnosti :

Tvrdost

Re mez kluzu

Rm mez pevnosti

ISO-V vrub, houževnatosti

A5 zúžení

200 až 250 HB min. 400 MPa

700 až 900 MPa min. 60 J min. 20 %

Průmyslová využitelnost

Vysokolegovaná Mn otěruvzdomá ocel podle vynálezu je vhodná pro otěruvzdomé dílce, jako např. lišty odrazových drtičů, čelisti pro čelisťové drtiče, kužely a pláště kuželových drtičů, kladivové drtiče apod. Dále pro všechny účely použití otěruvzdomých dílců zařízení, kde dochází k velkým rázům, např. při rozmělňování stavebních demolicí, demolicích silničních a letištních ploch a podobně.

Claims

1. Vysokolegovaná otěruvzdomá manganová ocel pro součásti, vystavené v pracovním procesu abrazivnímu opotřebení za spolupůsobení tlaků a rázů, vyznačující se tím, že obsahuje v procentech hmotnostních jako základní složky 1,10 až 1,50% uhlíku, 15,00 až 20,00 % manganu, 0,30 až 1,00 % křemíku, 0,30 až 2,50 % chrómu, 0,020 až 0,10 % hliníku, zbytek železo, a dále obsahuje v procentech hmotnostních přípustné neškodlivé složky v rozsahu stopy až 1,50 % niklu, stopy až 2,50 % molybdenu a stopy až 0,80 % mědi a škodlivé složky fosfor s horní přípustnou hranicí hmotnosti obsahu 0,080 % a síru s horní přípustnou hranicí hmotnostního obsahu 0,015 %.

2. Vysokolegovaná otěruvzdomá manganová ocel podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje v procentech hmotnostních jako mikrolegující složky 0,10 až 0,20 % vanadu, 0,020 až 0,10 % titanu a 0,001 až 0,005 % bóru.

3. Vysokolegovaná otěruvzdomá manganová ocel podle nároku 2, vyznačující se t í m , že součet hmotnostních obsahů mikrolegujících složek je maximálně 0,25 %.