PL230940B1 - Chromium-nickel cast steel increased abrasion resistance - Google Patents

Chromium-nickel cast steel increased abrasion resistance

Info

Publication number
PL230940B1
PL230940B1 PL415314A PL41531415A PL230940B1 PL 230940 B1 PL230940 B1 PL 230940B1 PL 415314 A PL415314 A PL 415314A PL 41531415 A PL41531415 A PL 41531415A PL 230940 B1 PL230940 B1 PL 230940B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
max
cast steel
chromium
nickel
abrasion resistance
Prior art date
Application number
PL415314A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL415314A1 (en
Inventor
Grzegorz Tęcza
Original Assignee
Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie, Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie filed Critical Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority to PL415314A priority Critical patent/PL230940B1/en
Publication of PL415314A1 publication Critical patent/PL415314A1/en
Publication of PL230940B1 publication Critical patent/PL230940B1/en

Links

Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie, które może być stosowane do wyrobu elementów i części maszyn pracujących w warunkach korozyjnych w połączeniu ze zużyciem ściernym.The subject of the invention is chromium-nickel cast steel with increased resistance to abrasion, which can be used for the production of elements and parts of machines operating in corrosive conditions combined with abrasive wear.

Dotychczas do wyrobu elementów i części maszyn pracujących w takich warunkach powszechnie stosowano staliwo chromowo-niklowe typu LH18N9, wg normy PN-EN 10213-4:1999, i jego modyfikacje z dodatkami niektórych pierwiastków, których przykładowe składy chemiczne podano w tabeli 1.Until now, the LH18N9 chrome-nickel cast steel, according to PN-EN 10213-4: 1999, and its modifications with the addition of certain elements, the exemplary chemical compositions of which are given in Table 1, have been widely used for the production of elements and parts of machines operating in such conditions.

T a b e l a 1. Przykładowe składy chemiczneT a b e l a 1. Examples of chemical compositions

Oznaczenie Mark Skład chemiczny [% wag.] Chemical composition [wt.%] C C. Mn Me Si Si P P. S S. Cu Cu Cr Cr Ni Ni Mo Mo inne other 00H18N10 00H18N10 maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. _ _ 17,00 17.00 10,00 10.00 _ _ _ _ 0,03 0.03 2,00 2.00 0,80 0.80 0,045 0.045 0,030 0.030 19,00 19.00 12,50 12.50 0H18N9 0H18N9 maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. -- 17,00 17.00 9,00 9.00 -- -- 0,07 0.07 2,00 2.00 0,80 0.80 0,045 0.045 0,030 0.030 20,00 20.00 11,00 11.00 1H18N9 1H18N9 maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. -- 17,00 17.00 8,00 8.00 -- N maks. 0,11 N max 0.11 0,15 0.15 2,00 2.00 1,00 1.00 0,045 0.045 0,030 0.030 19,00 19.00 10,00 10.00 0H18N10T 0H18N10T maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. -- 17,00 17.00 9,00 9.00 -- Ti* 5xC: 0,70 Ti * 5xC: 0.70 0,08 0.08 2,00 2.00 0,80 0.80 0,045 0.045 0,030 0.030 19,00 19.00 11,00 11.00 1H18N10T 1H18N10T Maks Max maks. max. maks. max. maks. max. maks. max. -- 17,00 17.00 10,00 10.00 -- Ti* 5xC: 0,80 Ti * 5xC: 0.80 -,10 -, 10 2,00 2.00 0,80 0.80 0,045 0.045 0,030 0.030 18,50 18.50 11,00 11.00

*Ti może być zastąpiony Nb w ilości 10x%C.* Ti can be replaced with Nb at 10x% C.

Jednym z najpopularniejszych staliw nierdzewnych kwasoodpornych jest staliwo 0H18N9, które może być stosowane w bardzo szerokim zakresie, między innymi na wymienniki ciepła, reaktory, chłodnice, kondensatory, zbiorniki, rurociągi przesyłowe, w przetwórniach żywności, mleczarniach czy browarach na zbiorniki, autoklawy, pasteryzatory, w cysternach przewozowych, w przemyśle celulozowopapierniczym, w urządzeniach stykających się z roztworami zasadowymi, przemyśle spożywczym czy chemicznym.One of the most popular acid-resistant stainless steel is cast steel 0H18N9, which can be used in a very wide range, including for heat exchangers, reactors, coolers, condensers, tanks, transmission pipelines, in food processing plants, dairies or breweries for tanks, autoclaves, pasteurizers, in transport tanks, in the pulp and paper industry, in devices in contact with alkaline solutions, in the food and chemical industry.

Znanych jest wiele gatunków staliwa odpornego na ścieranie, w których dodatek pierwiastków silnie węglikotwórczych jest na poziomie dziesiątych procenta i wynika z procesu technologicznego (np. 0,2% Ti jest modyfikatorem), lub dodawany jest w celu poprawy hartowności (np. Cr, Mo).There are many abrasion-resistant cast steel grades in which the addition of strongly carbide-forming elements is at the level of tenths of a percent and results from the technological process (e.g. 0.2% Ti is a modifier), or is added to improve hardenability (e.g. Cr, Mo ).

Znany jest ze zgłoszenia patentowego CN104313508 stop wysokiej odporności na utlenianie i ścieranie, zawierający w procentach wagowych: 0,45-0,52% węgla, 0,01-0,03% grafitu, 0,24-0,25% krzemu, 0,3-0,35% manganu, 0,3-0,5% chromu, 0,6-1,0% niklu, 0,01-0,03% molibdenu, 0,04-0,06% kobaltu, 0,001-0,003% telluru, 0,001 -0,003% azotu, 0,001 -0,003% neodymu, 0,003-0,005% cyrkonu, 0,03-0,08% wanadu, 0,2-0,6% wolframu, 0,0001 -0,0005% tytanu, 0,003-0,005% boru i resztę żelazo.An alloy of high resistance to oxidation and abrasion is known from the patent application CN104313508, containing in percent by weight: 0.45-0.52% carbon, 0.01-0.03% graphite, 0.24-0.25% silicon, 0 , 3-0.35% manganese, 0.3-0.5% chromium, 0.6-1.0% nickel, 0.01-0.03% molybdenum, 0.04-0.06% cobalt, 0.001 -0.003% tellurium, 0.001 -0.003% nitrogen, 0.001 -0.003% neodymium, 0.003-0.005% zirconium, 0.03-0.08% vanadium, 0.2-0.6% tungsten, 0.0001 -0.0005 % titanium, 0.003-0.005% boron and the rest iron.

Znany jest ze zgłoszenia patentowego CN104328355 sposób wytwarzania stali stopowej, która zawiera następujące składniki w procentach wagowych: 0,45-0,52% węgla, 0,24-0,25% krzemu, 0,3-0,35% manganu, 0,3-0,5% chromu, 0,6-1,0% niklu, 0,001-0,003% itru, 0,001-0,003% niobu, 0,03-0,035% molibdenu, 0,06-0,08% kobaltu, 0,08-0,10% wanadu, 0,02-0,05% bizmutu, 0,03-0,05% strontu, 0,6-0,8% wolframu 0,0001 -0,03% tytanu, 0,003-0,005% boru i resztę żelazo.There is known from the patent application CN104328355 a method of producing alloy steel containing the following components in percent by weight: 0.45-0.52% carbon, 0.24-0.25% silicon, 0.3-0.35% manganese, 0 , 3-0.5% chromium, 0.6-1.0% nickel, 0.001-0.003% yttrium, 0.001-0.003% niobium, 0.03-0.035% molybdenum, 0.06-0.08% cobalt, 0 , 08-0.10% vanadium, 0.02-0.05% bismuth, 0.03-0.05% strontium, 0.6-0.8% tungsten 0.0001 -0.03% titanium, 0.003- 0.005% boron and the rest iron.

Znana jest ze zgłoszenia patentowego JP2012251189 stal narzędziowa do pracy zimno o dobrej odporności na korozję i określonej odporności na zużycie, zawierająca w procentach wagowych: 1,10-2,00% C, 10,5-12,5% Cr, 0,6-1,0% Si, 0,4-1,0% Mn, 0,5-4,0% Mo, 0,5-4,0% W, 0,25-4,0% Co, 0,25-4,0% Ni oraz resztę Fe z nieuniknionymi zanieczyszczeniami.It is known from the patent application JP2012251189 a tool steel for cold work with good corrosion resistance and specified wear resistance, containing in percent by weight: 1.10-2.00% C, 10.5-12.5% Cr, 0.6 -1.0% Si, 0.4-1.0% Mn, 0.5-4.0% Mo, 0.5-4.0% W, 0.25-4.0% Co, 0.25 -4.0% Ni and the rest of Fe with unavoidable impurities.

Znane jest ze zgłoszenia P.407278 staliwo wysokomanganowe odporne na ścieranie zawierające wagowo: 0,7-2,0% C, 11,0-19,0% Mn, maks. 2,5% Si, maks. 1,5% Cr, maks. 1,0% Ni, maks. 0,10% P, maks. 0,04% S, Ti 0,5-5,0%, reszta Fe i nieuniknione zanieczyszczenia.It is known from the application P.407278 abrasion-resistant high-manganese steel containing by weight: 0.7-2.0% C, 11.0-19.0% Mn, max. 2.5% Si, max. 1.5% Cr , max 1.0% Ni, max 0.10% P, max 0.04% S, Ti 0.5-5.0%, the rest of Fe and unavoidable impurities.

PL 230 940 B1PL 230 940 B1

Celem wynalazku jest uzyskanie staliwa chromowo-niklowego o podwyższonej odporności na ścieranie, z którego wykonane odlewy elementów mogłyby pracować w warunkach korozyjnych w połączeniu ze zużyciem ściernym.The aim of the invention is to obtain a chromium-nickel cast steel with increased resistance to abrasion, from which the castings of the elements could work in corrosive conditions combined with abrasive wear.

Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie, zawierające wagowo: maks. 2,0% C, maks. 2,5% Mn, maks. 1,50% Si, maks. 0,05% P, maks. 0,05% S, 15,0-21,0%, Cr, 7,0-13,00% Ni, maks. 2,0% Mo, reszta Fe i nieuniknione zanieczyszczenia, charakteryzuje się tym, że zawiera Ti w ilości wagowej 1,0-10,0%.Chrome-nickel cast steel with increased wear resistance, containing by weight: max. 2.0% C, max. 2.5% Mn, max. 1.50% Si, max. 0.05% P, max. 0.05 % S, 15.0-21.0%, Cr, 7.0-13.00% Ni, max 2.0% Mo, the rest of Fe and the inevitable impurities, characterized by containing Ti in the amount by weight 1, 0-10.0%.

Podniesienie zawartości węgla i wprowadzenie do ciekłego stopu (gatunku 18-9), w procesie metalurgicznym, silnie węglikotwórczego tytanu prowadzi do wytworzenia w ciekłym stopie pierwotnych węglików tytanu, co sprawia, że staliwo to w stanie po odlaniu ma strukturę kompozytu, przy czym osnowę stanowi chromowo-niklowy austenit, w którym równomiernie rozmieszczone są pierwotne węgliki tytanu. Możliwa niewielka ilość cementytu stopowego, wydzielona wzdłuż granic ziaren i w sąsiedztwie węglików, rozpuszcza się po zabiegu przesycania, tak że po obróbce cieplnej jego mikrostruktura składa się z osnowy austenitycznej i pierwotnych węglików tytanu równomiernie w niej rozmieszczonych.Increasing the carbon content and introducing into the liquid alloy (grade 18-9), in the metallurgical process, strongly carbide-forming titanium leads to the production of primary titanium carbides in the liquid alloy, which means that the cast steel, after casting, has a composite structure, with the matrix being chromium-nickel austenite in which the primary titanium carbides are evenly distributed. The possible small amount of alloy cementite, deposited along the grain boundaries and in the vicinity of the carbides, dissolves after the supersaturation treatment, so that after heat treatment its microstructure consists of an austenitic matrix and primary titanium carbides evenly distributed therein.

Staliwo według wynalazku po odlaniu może być poddawane zalecanej obróbce cieplnej.The cast steel according to the invention, after casting, can undergo the prescribed heat treatment.

Możliwe składy chemiczne staliwa według wynalazku podano w tabeli 2.Possible chemical compositions of cast steel according to the invention are given in Table 2.

T a b e l a 2. Skład chemiczny staliwa według wynalazku odpornego na ścieranieT a b e l a 2. Chemical composition of the abrasion-resistant cast steel according to the invention

Skład chemiczny [% wag.] Chemical composition [wt.%] C C. Mn Me Si Si P P. S S. Cr Cr Ni Ni Ti Ti inne other maks. 2,0 max 2.0 maks. 2,50 max. 2.50 maks. 1,50 max. 1.50 maks. 0,05 max. 0.05 maks. 0,05 max. 0.05 15,0 - 21,0 15.0 - 21.0 7,0 - 13,0 7.0 - 13.0 5x% C, gdzie 1,0 - 10,0 5x% C, where 1.0 - 10.0 (Mo) maks. 2,0 (Mo) max 2.0

Mikrotwardość osnowy staliwa chromowo-niklowego z Ti w stanie lanym wyniosła około 330 μHV i była wyższa w porównaniu do staliwa 0H18N9,wg normy PN-EN 10213-4:1999, dla którego w stanie lanym wynosi ona 260 μΗν. Odporność na ścieranie stopu z wytworzonymi pierwotnymi węglikami wzrosła maksymalnie 2,5-krotnie w porównaniu z odpowiadającymi im stopami bez węglików.The matrix micro-hardness of the chromium-nickel cast steel with Ti in the as-poured state was approximately 330 μHV and was higher compared to the 0H18N9 cast steel, according to the PN-EN 10213-4: 1999 standard, for which it is 260 μΗν as cast. The abrasion resistance of the alloy with the produced primary carbides increased up to 2.5 times compared to the corresponding alloys without carbides.

Na rysunku przedstawiono porównanie wielkości zużycia staliwa chromowo-niklowego ze staliwem chromowo-niklowym z wytworzonymi węglikami pierwotnymi.The figure shows a comparison of the wear size of chrome-nickel cast steel with chrome-nickel cast steel with the produced primary carbides.

P r z y k ł a dP r z k ł a d

Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie otrzymano w następujący sposób.Chromium-nickel cast steel with increased abrasion resistance was obtained as follows.

Jako wsadu użyto 463 g złomu własnego staliwa chromowo-niklowego o znanym składzie chemicznym (18% Cr, 9% Ni, reszta Fe i inne dodatki oraz nieuniknione zanieczyszczenia), który uzupełniono do zadanego składu chemicznego: 34 g niklu elektrolitycznego oraz 195 g nawęglacza w postaci surówki (4,5% C, 0,5% Mn, 1,6% Si, 0,1% Cr, Fe i nieuniknione zanieczyszczenia). Składniki te załadowano na dno tygla przed włączeniem pieca. Po roztopieniu wsadu, nagrzaniu kąpieli do około 1600°C, wymieszaniu i wyrównaniu temperatury, dodano Cr metaliczny (99% Cr) w ilości 67 g, po uprzednim odtlenieniu kąpieli za pomocą aluminium w ilości 1 g. Pierwiastek węglikotwórczy w postaci Fe-Ti (około 70% Ti, 30% Fe, oraz dodatki i nieuniknione zanieczyszczenia) w ilości 61 g dodano w trzech porcjach co 15 s, aby nie obniżać temperatury kąpieli metalowej. Po dodaniu ostatniej porcji żelazostopu ciekły metal przetrzymano w piecu przez około 7 min w celu wyrównania składu chemicznego i uzyskania temperatury zalewania formy (1550-1560°C).463 g of own scrap of chromium-nickel cast steel with a known chemical composition (18% Cr, 9% Ni, the rest of Fe and other additives and unavoidable impurities) was used as a charge, which was supplemented with the given chemical composition: 34 g of electrolytic nickel and 195 g of carburizer in pig iron (4.5% C, 0.5% Mn, 1.6% Si, 0.1% Cr, Fe and unavoidable impurities). These ingredients were loaded to the bottom of the crucible before the furnace was started. After melting the charge, heating the bath to about 1600 ° C, mixing and equalizing the temperature, 67 g of metallic Cr (99% Cr) was added, after the bath was deoxidized with aluminum in the amount of 1 g. Carbide-forming element in the form of Fe-Ti ( about 70% Ti, 30% Fe, as well as additives and unavoidable impurities) in the amount of 61 g were added in three portions every 15 s so as not to lower the temperature of the metal bath. After adding the last portion of ferroalloy, the liquid metal was kept in the furnace for about 7 minutes in order to equalize the chemical composition and obtain the pouring temperature of the mold (1550-1560 ° C).

W ten sposób otrzymano staliwo o składzie chemicznym: 1,1% wag. C, 0,9% wag. Mn, 1,3% wag. Si, 0,003% wag. P, 0,009% wag. S, 19,0% wag. Cr, 8,9% wag. Ni, 0,2% wag. Mo, 5,3% wag. Ti, reszta Fe i nieuniknione zanieczyszczenia.In this way, a cast steel was obtained with a chemical composition: 1.1% by weight. % C, 0.9 wt.%. Mn, 1.3 wt.% Si, 0.003 wt.% P, 0.009 wt.% S, 19.0 wt. Cr, 8.9 wt.%. Ni, 0.2 wt.% Mo, 5.3 wt.%. Ti, rest Fe and the inevitable impurities.

Claims (2)

Zastrzeżenie patentowePatent claim 1. Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie, zawierające wagowo: maks.1. Chromium-nickel cast steel with increased abrasion resistance, containing by weight: max. 2,0% C, maks. 2,5% Mn, maks. 1,50% Si, maks. 0,05% P, maks. 0,05% S, 15,0-21,0%, Cr, 7,0-13,00% Ni, maks. 2,0% Mo, reszta Fe i nieuniknione zanieczyszczenia, znamienne tym, że zawiera Ti w ilości wagowej 1,0-10,0%.2.0% C, max 2.5% Mn, max 1.50% Si, max 0.05% P, max 0.05% S, 15.0-21.0%, Cr, 7 , 0-13.00% Ni, max 2.0% Mo, the balance Fe and unavoidable impurities, characterized by containing Ti in an amount by weight of 1.0-10.0%.
PL415314A 2015-12-15 2015-12-15 Chromium-nickel cast steel increased abrasion resistance PL230940B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL415314A PL230940B1 (en) 2015-12-15 2015-12-15 Chromium-nickel cast steel increased abrasion resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL415314A PL230940B1 (en) 2015-12-15 2015-12-15 Chromium-nickel cast steel increased abrasion resistance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL415314A1 PL415314A1 (en) 2017-06-19
PL230940B1 true PL230940B1 (en) 2019-01-31

Family

ID=59061571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL415314A PL230940B1 (en) 2015-12-15 2015-12-15 Chromium-nickel cast steel increased abrasion resistance

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL230940B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL415314A1 (en) 2017-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI463020B (en) Acier inoxydable duplex
JP6904359B2 (en) Austenitic stainless steel
JP6190367B2 (en) Duplex stainless steel
JP5072285B2 (en) Duplex stainless steel
JP5870201B2 (en) Duplex stainless steel
RU72697U1 (en) STAINLESS STEEL HIGH STRENGTH STEEL BAR
TWI460293B (en) Duplex stainless steel, duplex stainless steel slab, and duplex stainless steel material
JP2010077525A (en) Martensitic stainless steel and roller bearing
JP2015193867A (en) high toughness hot work tool steel
CN107034423B (en) Induction heatable stainless steel plate with excellent corrosion resistance and method for producing the same
TW201538751A (en) Stainless steel for a plastic mould and a mould made of the stainless steel
CN107460412B (en) High-strength and high-toughness corrosion-resistant steel and rolling method thereof
US20170306464A1 (en) Bearing component formed from a steel alloy
JP2013510952A (en) Stainless steel mold steel with small amount of delta ferrite
JP2017133106A (en) Molten zinc bath equipment
RU2719212C1 (en) High-strength corrosion-resistant seamless pipe from oil-field range and method of its production
JP6257454B2 (en) Overlay weld metal and machine structure
TWI657153B (en) Duplex stainless steel
CN103074552A (en) Economical type high-performance duplex stainless steel and preparation method thereof
RU2584315C1 (en) Structural cryogenic austenite high-strength corrosion-resistant, including bioactive media, welded steel and method of processing
CN109182673A (en) A kind of low-cost high-strength abrasion-proof stainless steel and its production method
EP3666910B1 (en) Low phosphorus, zirconium micro-alloyed, fracture resistant steel alloys
KR102794184B1 (en) High strength and lean-duplex stainless steel and method of manufactruing the same
RU2657741C1 (en) Structural cryogenic austenite high-strength corrosion-resistant weldable steel and its treatment method
PL230940B1 (en) Chromium-nickel cast steel increased abrasion resistance