PL230940B1 - Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie - Google Patents
Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranieInfo
- 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
Links
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 title claims description 19
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 title claims description 10
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- -1 15.0-21.0% Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 15
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002593 Fe-Ti Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010310 metallurgical process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
Opis wynalazku
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.
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.
T a b e l a 1. Przykładowe składy chemiczne
| Oznaczenie | Skład chemiczny [% wag.] | |||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cu | Cr | Ni | Mo | inne | |
| 00H18N10 | maks. | maks. | maks. | maks. | maks. | _ | 17,00 | 10,00 | _ | _ |
| 0,03 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,030 | 19,00 | 12,50 | ||||
| 0H18N9 | maks. | maks. | maks. | maks. | maks. | - | 17,00 | 9,00 | - | - |
| 0,07 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,030 | 20,00 | 11,00 | ||||
| 1H18N9 | maks. | maks. | maks. | maks. | maks. | - | 17,00 | 8,00 | - | N maks. 0,11 |
| 0,15 | 2,00 | 1,00 | 0,045 | 0,030 | 19,00 | 10,00 | ||||
| 0H18N10T | maks. | maks. | maks. | maks. | maks. | - | 17,00 | 9,00 | - | Ti* 5xC: 0,70 |
| 0,08 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,030 | 19,00 | 11,00 | ||||
| 1H18N10T | Maks | maks. | maks. | maks. | maks. | - | 17,00 | 10,00 | - | Ti* 5xC: 0,80 |
| -,10 | 2,00 | 0,80 | 0,045 | 0,030 | 18,50 | 11,00 |
*Ti może być zastąpiony Nb w ilości 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.
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).
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.
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.
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.
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.
PL 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.
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%.
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.
Staliwo według wynalazku po odlaniu może być poddawane zalecanej obróbce cieplnej.
Możliwe składy chemiczne staliwa według wynalazku podano w tabeli 2.
T a b e l a 2. Skład chemiczny staliwa według wynalazku odpornego na ścieranie
| Skład chemiczny [% wag.] | ||||||||
| C | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Ti | inne |
| maks. 2,0 | maks. 2,50 | maks. 1,50 | maks. 0,05 | maks. 0,05 | 15,0 - 21,0 | 7,0 - 13,0 | 5x% C, gdzie 1,0 - 10,0 | (Mo) maks. 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.
Na rysunku przedstawiono porównanie wielkości zużycia staliwa chromowo-niklowego ze staliwem chromowo-niklowym z wytworzonymi węglikami pierwotnymi.
P r z y k ł a d
Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie otrzymano w następujący sposób.
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).
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.
Claims (2)
1. 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, znamienne tym, że zawiera Ti w ilości wagowej 1,0-10,0%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415314A PL230940B1 (pl) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL415314A PL230940B1 (pl) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL415314A1 PL415314A1 (pl) | 2017-06-19 |
| PL230940B1 true PL230940B1 (pl) | 2019-01-31 |
Family
ID=59061571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL415314A PL230940B1 (pl) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230940B1 (pl) |
-
2015
- 2015-12-15 PL PL415314A patent/PL230940B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL415314A1 (pl) | 2017-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI463020B (zh) | 雙重不銹鋼 | |
| JP6904359B2 (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼 | |
| JP6190367B2 (ja) | 二相ステンレス鋼 | |
| JP5072285B2 (ja) | 二相ステンレス鋼 | |
| JP5870201B2 (ja) | 二相ステンレス鋼 | |
| RU72697U1 (ru) | Пруток из нержавеющей высокопрочной стали | |
| TWI460293B (zh) | 雙相不銹鋼、雙相不銹鋼鑄片、及雙相不銹鋼鋼材 | |
| JP2010077525A (ja) | マルテンサイト系ステンレス鋼および転がり軸受 | |
| CN107034423B (zh) | 具有优异耐腐蚀性的感应可加热不锈钢板及其制造方法 | |
| TW201538751A (zh) | 用於塑膠鑄模之不鏽鋼及由該不鏽鋼所製成之鑄模 | |
| CN107460412B (zh) | 一种高强韧耐蚀钢及其轧制方法 | |
| US20170306464A1 (en) | Bearing component formed from a steel alloy | |
| JP2013510952A (ja) | デルタフェライト量の小さいステンレス金型鋼 | |
| JP2017133106A (ja) | 溶融亜鉛浴設備 | |
| RU2719212C1 (ru) | Высокопрочная коррозионно-стойкая бесшовная труба из нефтепромыслового сортамента и способ ее получения | |
| JP6257454B2 (ja) | 肉盛溶接金属及び機械構造物 | |
| TWI657153B (zh) | 雙相不銹鋼 | |
| CN103074552A (zh) | 经济型高性能双相不锈钢及其制备方法 | |
| RU2584315C1 (ru) | Конструкционная криогенная аустенитная высокопрочная коррозионно-стойкая, в том числе в биоактивных средах, свариваемая сталь и способ ее обработки | |
| CN109182673A (zh) | 一种低成本高强度耐磨不锈钢及其生产方法 | |
| EP3666910B1 (en) | Low phosphorus, zirconium micro-alloyed, fracture resistant steel alloys | |
| KR102794184B1 (ko) | 고강도 및 저합금형 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조 방법 | |
| RU2657741C1 (ru) | Конструкционная криогенная аустенитная высокопрочная коррозионно-стойкая свариваемая сталь и способ ее обработки | |
| PL230940B1 (pl) | Staliwo chromowo-niklowe o podwyższonej odporności na ścieranie | |
| US11248285B2 (en) | Duplex stainless steel |