ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

08-123-03

Наименование проекта

Способ получения отливок из износостойкой стали

Назначение

Получение отливок для деталей машин, работающих в условиях повышенных ударных нагрузок

Рекомендуемая область применения

Строительное и дорожное машиностроение, горно-обогатительная промышленность и другие отрасли народного хозяйства, металлургические производства

Описание

Результат выполнения НИР.

Предлагаемый способ осуществляется с помощью следующих технических приемов и средств.

Плавку стали осуществляют в плавильных электродуговых или индукционных электропечах. Отливки получают путем заливки жидкой стали в литейные формы. После извлечения из форм отливки подвергают очистке и обрубке обычно применяемыми для этого способами. Очищенные и обрубленные отливки подвергают термической обработке - двойной нормализации в термических печах, заключающейся в первоначальном их нагреве до 920-930°С и выдержке при ней 3-3,5 ч с последующим охлаждением на воздухе до 200°С, а затем в поворотном нагреве до 870-880°Cи выдержке при ней 2,5-3,0 ч с последующим охлаждением на воздухе до 20°С, при этом используют сталь следующего химического состава, мас.%:

Углерод

0,20 - 0,40

Марганец

0,90 - 1,50

Кремний

0,17 - 0,40

Хром

1,20 - 1,80

Никель

0,30 - 0,60

Медь

0,20 - 0,40

Ванадий

0,15 - 0,30

Бор

0,001 - 0,01

Алюминий

0,02 - 0,06

Железо

Остальное

В результате получают отливки из износостойкой стали с мелкозернистой микроструктурой, состоящей из смеси сорбитообразного перлита, сорбита, троостита и бейнита и мелкодисперсной корбонитридной фазы бора, что обеспечивает их высокую ударную вязкость, прочность, твердость и износостойкость при пониженной стоимости.

Такой способ получения отливок из износостойкой стали выбран на основе проведенных исследований влияния различного химического состава и различных способов термообработки на их микроструктуру и свойства с целью выбора оптимальных значений.

Указанные технические средства и технологические приемы обеспечивают получение качественных отливок с заявленными свойствами.

Пример: В индукционной плавильной электропечи распыляли шихтовые материалы и получали жидкую сталь известного состава. Таким же способом получали сталь заявленного состава с содержанием компонентов, мас.%:

Углерод

0,31

Марганец

1,34

Кремний

0,32

Хром

1,43

Никель

0,44

Медь

0,27

Ванадий

0,24

Бор

0,006

Алюминий

0,05

Железо

Остальное

Из жидкой стали получали отливки стандартных проб, обычно используемых для определения химического состава, механических свойств и микроструктуры стали. Полученные отливки проб подвергали обруб­ке и очистке, после чего их подвергали термической обработке. Отливки из заявлен­ной стали подвергали двойной нормализации, при этом первую нормализацию их осуще­ствляли путем нагрева до 925°С и выдержи­вали при ней 3 ч 15 мин с последующим охлаждением на воздухе до 200°С, после чего производили вторую нормализацию путем нагрева до 875°С и выдерживали при ней 3 ч с последующим охлаждением на воздухе до 20° С.

Отливки из известной стали .подвергали нормализации до 880° С. Химический состав, механические свойства и микроструктуру стали определяли стандартными методами. Износостойкость отливок определяли путем изнашивания изготовленных из них образцов по закрепленному абразиву на машине трения Х4Б. Сравнивая свойства отливок, полученных известным и заявленным способами, установили, что свойства отливок, полученных заявленным способом, выше аналогичных свойств отливок, полученных известным способом, а именно: ударная вязкость в 2,2 раза, прочность и твердость - в 1,1 раза, пластичность в 3 - 4 раза, относительная абразивная износостойкость -1,23 раза. Стоимость отливок, полученных заявленным способом, на 7% ниже стоимости отливок, полученных известным способом. Заявленным способом получены отливки зуба ковша восьмикубового карьерного экскаватора и деталей шаровых мельниц, перерабатывающих железную руду. Эксплуатационная стойкость этих отливок высокая.

Преимущества перед известными аналогами

Совершенная технология получения отливок

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Повышение ударной вязкости в 2,2 раза, прочности и твердости в 1,1 раза, пластичности в 3 - 4 раза, износостойкости в 1,23 раза, снижение стоимости отливок на 7%

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

13.10.2003

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)