PL116460B1 - Alloy steel - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest stal stopowa na korytkowe ksztaltowniki do podatnych obudów chodników górniczych.Stalom przeznaczonym na korytkowe ksztaltow¬ niki do podatnych obudów chodników górniczych stawione sa szczególnie wysokie wymagania pod wzgledem wlasnosci mechanicznych. Chodzi mia¬ nowicie o to, aby te stale posiadaly wysoka gra¬ nice plastycznosci, dobra ciagliwosc i duza wy¬ trzymalosc na obciazenia, poniewaz wykonane z nich obudowy chodników górniczych musza prze¬ nosic bardzo duze naciski górotworu. Stal, która dotychczas uwazana byla za najbardziej nadajaca sie do wyrobu podatnych obudów chodników gór- nicznych, posiadala wprawdzie zblizone do wy¬ maganych wlasnosci mechaniczne, ale tylko po od¬ powiednim ulepszeniu cieplnym wykonanych z niej wyrobów i tylko w ich strefie przypowierzch¬ niowej, siegajacej co najwyzej 5 mm w glab.Celem wynalazku jest opracowanie skladu che¬ micznego stali stopowej, z której wykonane po¬ datne obudowy chodników górniczych beda po¬ siadaly wymagane wlasnosci mechaniczne nawet bez poddawania ich ulepszeniu cieplnemu.Zgodnie z wynalazkiem, cel ten zostal osiagniety przez to, ze opracowano nastepujacy wagowy sklad chemiczny stali: od 0,16 do 0,23% C, od 0,25 do 0,55% Si, od 1,40 do 1,80% Mn, max 0,050% S, od 0,40 do 0,70% Ni i jako reszte zelazo oraz nieunik¬ nione zanieczyszczenia. 10 20 25 30 W alternatywnym rozwiazaniu wynalazku opra¬ cowano jeszcze bardziej korzystny nastepujacy wagowy sklad chemiczny stali1: od 0,16 do 0,23% C od 0,25 do 0,55% Si, od 1,40 do 1,80% Mn, max, 0,050% P, max, 0,050% S, od 0,40 do 0,70% Ni, min 0,10% V, od 0,015 do 0,020% N2 i jako reszte zelazo oraz nieuniknione zanieczyszczenia. Powyzsza stal powinna byc mozliwie w pelni odtleniona i od- azotowana za pomoca aluminium lub innych pier¬ wiastków wytwarzajacych azotki, jak na przyklad boru.Korytkowe ksztaltowniki na podatne obudowy chodników górniczych, wykonane z wyzej wymie¬ nionych stali sa pokazane na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przyklad wykonania korytkowego ksztaltownika w przekroju poprzecz¬ nym, a fig. 2 — drugi przyklad wykonania koryt¬ kowego ksztaltownika równiez w przekroju po¬ przecznym.Ksztaltownik wedlug fig. I posiada na koncach swoich ramion (2) zgrubienia (3), a ksztaltownik wedlug fig. 2 rózni sie od poprzedniego tym, ze ma splaszczone dno (4).W pierwszym przykladzie wykonania wynalaz¬ ku, odwalcowano na goraco korytkowe ksztaltow¬ niki ze stali o nastepujacym wagowym skladzie chemicznym: 0,19% C, 0,40% Si, 1,60% Mn, 0,035% P, 0,38% S, 0,45% Ni. Ostudzone na wolnym po¬ wietrzu ksztaltowniki poddano próbom wytrzyma¬ losciowym i otrzymano nastepujace wyniki: gra- 116 4603 116 460 4 nica plastycznosci 550 N/mm2, wytrzymalosc na rozciaganie 750 N/mm*, udarnosc z karbem po wysezonowaniu 50 J/cmf. Dla porównania, wyniki prób wytrzymalosciowych dla korytkowych ksztal¬ towników ze stali dotychczas stosowanej wynosza: granica plastycznosci 500 N/mm2, wytrzymalosc ina rozciaganie 656 N/mm2 i udarnosc z -karbem po wysezonowaniu 30 J/cm2, przy czym stal ta byla ulepszona cieplnie, a wielkosci wyników z prób wystepuja tylko w obszarach przypowierzch¬ niowych.Wyniki z prób wytrzymalosciowych korytko¬ wych ksztaltowników ze stali wedlug wynalazku mozna osiagnac jeszcze korzystniejsze, jezeli ksztaltowniki te zostana wyzarzone normalizujaco W drugim przykladzie wykonania wynalazku, odwalcowano na goraco korytkowe ksztaltowniki ze stali o nastepujacym wagowym skladzie che¬ micznym: 0,20% C, 0,42% Si, 1,55% Mn, 0,030% P, 0,29% S, 0,52% Ni, 0,12% V oraz 0,015% ^Ostu¬ dzone na wolnym powietrzu i wyzarzone normali¬ zujaco ksztaltowniki poddano próbom wytrzyma¬ losciowym, przy czym otrzymane wyniki byly na¬ stepujace: granica plastycznosci i wytrzymalosc na rozciaganie byla jeszcze korzystniejsza niz w przy¬ padku pierwszego przykladu wykonania wyna¬ lazku, a udarnosc wynosila az 150 J/cm2.Okazalo sie ponadto, ze ksztaltowniki wykonane ze stali wedlug wynalazku posiadaja, oprócz wy¬ sokiej ciagliwosci wzdluznej, równiez bardzo do¬ bra ciagliwosc poprzeczna, co w podatnych obu¬ dowach chodników górniczych jest wymagane. Jest rzecza zaskakujaca, ze wlasnosci mechaniczne ko¬ rytkowych ksztaltowników na podatne obudowy chodników górniczych wykonanych ze stali we¬ dlug wynalazku i nie poddawanych ulepszajacej obróbce cieplnej, sa znacznie wyzsze niz tych sa¬ mych wyrobów, wykonanych ze stali dotychczas stosowanej, jako do tego celu jedynej i poddanych ulepszajacej obróbce cieplnej.Oprócz korzysci techniczno-eksploatacyjnych, to 15 20 30 40 wynikajacych zwlaszcza ze wzrostu udarnosci stali wedlug wynalazku, osiaga sie jeszcze taka korzysc, ze mozna uniknac bardzo uciazliwego ulepszania cieplnego wykonanych z tej stali ksztaltowników, jezeli przeprowadzi sie wyzarzanie normalizujace lub jesli gorace walcowanie ksztaltowników i na¬ stepne ich chlodzenie przeprowadzi sie tak, ze ksztaltowniki uzyskuja taka strukture, jak gdyby byly wyzarzane normalizujaco.Dalsza istotna korzysc polega na tym, ze ksztal¬ towniki wykonane ze stali wedlug wynalazku moz¬ na spawac bez naruszenia struktury wewnetrznej tej stali.Podatne obudowy chodinifeów górniczych wyko¬ nuje sie w ten sposób, ze korytkowe ksztaltowniki po ostatnim przepuscie walcowniczym sa chlodzo¬ ne, nastepnie wyzarzane normalizujaco i wygina¬ ne przy wykorzystaniu ciepla wyzarzania normali¬ zujacego. Podatne obudowy chodników górniczych mozna równiez wykonywac w ten sposób, ze ko¬ rytkowe ksztaltowniki chlodzi sie po ostatnim przepuscie walcowniczym, nastepnie wyzarza sie je normalizujaco, po czym znowu sie je chlodzi i ostatecznie wygina sie je w temperaturze poko¬ jowej.Zastrzezenia patentowe 1. Stal stopowa na korytkowe ksztaltowniki do podatnych obudów chodników górniczych, zawie¬ rajaca wagowo od 0,16 do 0,23% C, od 0,25 do 0,55% Si, od 1,40 do 1,80% Mn, max. 0,050% P, max. 0,050% S, reszta zelazo i nieuniknione zanieczy¬ szczenia, znamienna tym, ze zawiera od 0,40 do 0,70% Ni. 2. Stal stopowa na korytkowe ksztaltowniki do podatnych obudów chodników górniczych, zawie¬ rajaca wagowo od 0,16 do 0,23% C, od 0,25 do 0,55% Si, od 1,40 do 1,80% Mn, max. 0,050'% P, max. 0,050% S, min. 0,10% V, od 0,015 do 0,020 N2, reszta zelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, znamien¬ na tym, ze zawiera od 0,45 do 0,60% Ni.F,g.1 F,g2 PZGraf. Koszalin A-342 110 A-4 Cena 100 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Stal stopowa na korytkowe ksztaltowniki do podatnych obudów chodników górniczych, zawie¬ rajaca wagowo od 0,16 do 0,23% C, od 0,25 do 0,55% Si, od 1,40 do 1,80% Mn, max. 0,050% P, max. 0,050% S, reszta zelazo i nieuniknione zanieczy¬ szczenia, znamienna tym, ze zawiera od 0,40 do 0,70% Ni.
2. 2. Stal stopowa na korytkowe ksztaltowniki do podatnych obudów chodników górniczych, zawie¬ rajaca wagowo od 0,16 do 0,23% C, od 0,25 do 0,55% Si, od 1,40 do 1,80% Mn, max. 0,050'% P, max. 0,050% S, min. 0,10% V, od 0,015 do 0,020 N2, reszta zelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, znamien¬ na tym, ze zawiera od 0,45 do 0,60% Ni. F,g.1 F,g2 PZGraf. Koszalin A-342 110 A-4 Cena 100 zl PL