PL171877B1 - Staliwo odporne na ścieranie oraz sposób otrzymywania staliwa odpornego na ścieranie - Google Patents

Abstract

1. Staliwo odporne na ścieranie, które zawiera w procentach wagowych, 0,5-2% Manganu, 0,5-2% Krzemu, max 0,04% Fosforu, max 0,03% Siarki, reszta żelazo oraz nieuniknione zanieczyszczenia, znamienne tym, że zawiera 1,0:2,0% Węgla, 10:20% Chromu, 0,3-1,2% Molibdenu oraz 0,05-0,2% Vanadu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest staliwo odporne na ścieranie oraz sposób otrzymywania staliwa odpornego na ścieranie. Staliwo opisane w zgłoszeniu znajduje zastosowanie szczególnie dla wymienionych płyt, maszyn i urządzeń w tym młynów rozdrabniających ziarna mineralne w przemyśle cementowym i inne w przemyśle górniczym.

Znane są staliwa stopowo odporne na ścieranie, których struktura uzyskana w wyniku obróbki cieplnej i skład chemiczny stopu zapewniają zwiększającą się odporność na ścieranie w wyniku zgniotu występującego pod wpływem nacisków eksploatacyjnych. Elementy maszyn i urządzeń przemysłu górniczego i cementowego pracujące też w warunkach ścierania substancjami mineralnymi, nie pracują w obecności znacznego nacisku niezbędnego dla wystąpienia zjawiska zgniotu powierzchniowego podwyższającego odporność na ścieranie. Dlatego stosowanie na przykład na wymienne płyty młynów znanych staliw odpornych na wymienne płyty młynów znanych staliw odpornych na ścieranie nie jest efektywne. Wymienne płyty młynów stosowanych w przemyśle cementowym i górniczym pracują jednostronnie powierzchniowo od strony przemieszczającego się medium, dlatego ich jednorodność cechy odporności na ścieranie w całej masie płyty nie jest uzasadniona.

Znane i stosowane jest z polskiego opisu patentowego nr 130 771 Staliwo stopowe odporne na ścieranie. Staliwo według wynalazku zawiera w procentach wagowych 1,5-3,2% C, 1-2% Si, 2-4% Mn, 2-7% Cr, 0,1-0,2% Ti, 0,5-1,5% Ni, max 0,1% S, max 0,1% P, reszta Fe.

Znane jest również według PN PN-88/4-83160 staliwo wysokomanganowe o strukturze anstenitycznej odporne na ścieranie wg PN-88160 o następującym składzie chemicznym 1,2-1,4% C, 12-14% Mn, 0,3-1,0% Si, max 0,10 P, max 0,030 S reszta Fe.

Staliwa odporne na ścieranie otrzymywane są w wyniku stosowania znanych zabiegów technologii odlewania i obróbki cieplnej specyficznych dla żądanych właściwości w tym eksploatacyjnych.

171 877

Celem opracowania staliwa i technologii otrzymywania tego staliwa według wynalazku jest uzyskanie materiału o optymalnych właściwościach eksploatacyjnych w warunkach pracy młynów, surowców dla przemysłu cementowego i górniczego.

Istotą staliwa według wynalazku jest to, że zawiera 1,0-2,0% węgla, 10-20% chromu, 0,3-1,2% molibdenu oraz 0,05-0,2% vanadu.

Istotą sposobu otrzymywania staliwa według wynalazku jest to, że dla powierzchni formy przewidzianej do odtworzenia powierzchni roboczej odlewu przewiduje się masę formierską o składzie w procentach wagowych 4-6% bentonit, około 2,5% wody, 0,7-0,8 dekstryny i piasek chromitowy średni, a pozostałą objętość formy wykonuje się z typowej masy formierskiej. Po wybiciu odlewu wyżarza się go zmiękczająco w temperaturze 1130 N ± 20°, korzystnie w czasie około 8 godzin i studzi korzystnie razem z piecem i na powietrzu. Następnie grzeje się wsad dla hartowania w temperaturze 1298°K ± 25° korzystnie w czasie 4-6 godzin i chłodzi na powietrzu, a następnie odpuszcza w temperaturze 773°K ± 20° przez korzystnie około 8 godzin, lub w temperaturze 573°K ± 20° dwukrotnie przez korzystnie około 6 godzin.

Opisany skład staliwa i sposób jest otrzymywaniapozwala na produkcję elementów konstrukcji na przykład płyt młynów cementowi, o wysokiej odporności na ścieranie, przy optymalizacji własności podwyższonej odporności na ścieranie tylko dla powierzchni roboczych płyt.

Przykład I. Staliwo zawierające w procentach wagowych 1,14% węgla - C, 0,85% manganu - Mn, 0,74% krzemu - Si, 0,030% fosforu - P, 0,014% siarki - S, 11,2% chromu - Cr, 0,51% molibdenu - Mo, 0,08% vanadu - V, reszta żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia wytapiane w piecu indukcyjnym 2-tonowym o wyłożeniu kwaśnym. Z wytopu odlano odlewy płyt wykładzinowych do młyna cementu. Odlewy poddano następującej obróbce cieplnej: wyżarzanie zmiękczające, hartowanie i odpuszczanie. Otrzymano strukturę sorbityczną z wydzieleniami węglików chromu o twardości 52 HRC.

Przykład II. Staliwo zawierające w procentach wagowych 1,07% węgla - C, 0,05% manganu - Mn, 0,82% krzemu - Si, 0,026% fosforu - P, 0.009% siarki - S, 11,7% chromu - Cr, 0,42% molibdenu - Mo, 0,09% vanadu - V, reszta żelazo i nieuniknione zanieczyszczenia wytapiane w piecu elektrycznym łukowym o położeniu 7 ton. Staliwo przeznaczone na odlewy płyt wykładzinowych do młyna węgla. Odlewy poddano następującej obróbce cieplnej. Wyżarzanie zmiękczającemu, hartowaniu i odpuszczaniu otrzymano strukturę sorbityczną z wydzieleniami węglików chromu o twardości 49 HRC.

Szczegółowo zastosowano obróbkę cieplną:

a) wyżarzanie zmiękczające:

odlewy załadować do pieca. Zagrzać wsad do temperatury 840°C, wyrównać temperaturę wsadu i wygrzać w temperaturze 840^σ± 20°C w czasie 8 godzin. Po wygrzaniu wsadu chłodzić odlewy z piecem do temp. 250°C. Dalsze chłodzenie może odbywać się na powietrzu.

b) hartowanie:

odlewy załadować do pieca. Zgrzać wsad do temperatury 1025°C, wyrównać temp. wsadu i wygrzać w temp. 1025 ± 25^lC w czasie 4-6 godzin. Po wygrzaniu wsadu wyjąć odlewy z pieca i chłodzić na powietrzu.

c) podwójne odpuszczanie:

po hartowaniu odlewy załadować do pieca. Zagrzać wsad do temp. 500°C, wyrównać temp. wsadu i wygrzać w temp. 500 ± 20°C w czasie 8 godzin. Po wygrzaniu wsadu wypychać odlewy z trzonem z pieca i chłodzić na powietrzu przez około 4 godzin, następnie ponownie załadować odlewy do pieca. Zgrzać wsad do temp. 300°C, wyrównać temp. wsadu i wygrzać w temp. 300 ± 20°C w czasie 6 godzin. Po wygrzaniu wsadu wyjąć odlewy z pieca i chłodzić na powietrzu.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Staliwo odporne na ścieranie, które zawiera w procentach wagowych, 0,5-2% Manganu, 0,5-2% Krzemu, max 0,04% Fosforu, max 0,03% Siarki, reszta żelazo oraz nieuniknione zanieczyszczenia, znamienne tym, że zawiera 1,0:2,0% Węgla, 10:20% Chromu, 0,3-1,2% Molibdenu oraz 0,05-0,2% Vanadu.

2. Sposób otrzymywania staliwa odpornego na ścieranie, w którym formę odlewniczą zalewa się ciekłym staliwem zawierającym 0,5-2% Manganu, 0,5-2% Krzemu, max 0,04 Fosforu, max 0,03% siarki oraz 1,0:2,0% Węgla, 10-20% Chromu, 0,3-1,2% Molibdenu i 0,05-0,2% Vanadu, a następnie po zastygnięciu wybija się odlew z formy, czyści, usuwa nadlewy i poddaje zabiegom obróbki cieplnej wyżarzania zmiękczającego, hartowania i odpuszczania, znamienny tym, że dla powierzchni formy przewidzianej do odtwarzania powierzchni roboczej odlewu stosuje się masę formierską o składzie w procentach wagowych 4-6% bentonit, około 2,5% wody, 0,7-0,8 dekstryny i piasek chromitowy średni, a pozostałą objętość formy wykonuje się z typowej masy formierskiej, a po wybiciu odlewu wyżarza się go zmiękczająco w temperaturze 1ł30°K ± 20°, korzystnie w czasie około 8 godzin i studzi korzystnie razem z piecem i na powietrzu, a następnie grzeje się wsad dla hartowania w temperaturze 1298°K ± 25° korzystnie w czasie 4:6 godzin i chłodzi na powietrzu, a następnie odpuszcza w temperaturze 773°K ± 20° przez korzystnie około 8 godzin lub w temperaturze 573°K ± 20° dwukrotnie przez korzystnie około 6 godzin.