СТАЛЬ ДЛЯ РЕЗКИ ПРОКАТА И МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛОМА
STEEL FOR ROLLED METAL AND METAL SCRAP CUTTING

Данное изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу стали для изготовления ножей для резки проката и металлического лома и отходов.
Известна сталь для резки проката, содержащая в мас.%: углерод 0,45-0,6; кремний 0,1-0,9; марганец 0,5-0,9; хром 1-2; никель 0,01-0,5; алюминий 0,005-0,06; молибден 0,02-0,4; ванадий 0,02-0,03; кальций 0,003-0,03; церий 0,005-0,1; сера и фосфор не более 0,03; железо - остальное [1].
Известна сталь, содержащая в мас.%: углерод 0,23-0,35; кремний 0,95-1,1; марганец 0,6-0,7; хром 0,8-0,95; никель 0,9-1,1; ванадий 0,05-0,15; вольфрам 0,6-0,75; кальций 0,001-0,35; медь 0,005-0,18; фосфор 0,001-0,005; сера 0,001-0,005; железо - остальное.
Недостатком известных сталей является низкий предел длительной прочности в процессе эксплуатации ножей.
Условия работы ножей, особенно при резке лома и горячего проката, характеризуются высокими ударными нагрузками, абразивным износом и сильным коррозионным воздействием окружающей среды.
Таким образом, сталь, применяемая в качестве материала для изготовления ножей, должна обеспечивать сочетание таких свойств, как твердость, высокая ударная вязкость, износостойкость, коррозионная стойкость и высокий предел длительной прочности.
Целью изобретения является повышение предела длительной прочности режущего инструмента - ножей при резке проката, металлического лома и отходов.
Поставленная цель достигается тем, что сталь для резки проката и металлолома, содержащая мас.%: углерод 0,23-0,35; кремний 0,95-1,1; марганец 0,6-0,7; хром 0,8-0,95; никель 0,9-1,1; ванадий 0,05-0,15; вольфрам 0,6-0,75; кальций 0,001-0,35; медь 0,005-0,18; фосфор 0,001-0,005; сера 0,001-0,005; дополнительно содержит бор 0,001-0,01; железо остальное.
Введение бора в сталь для резки проката и металлолома позволяет повысить предел длительной прочности, а это в свою очередь увеличивает стойкость и срок службы ножей при резке лома и проката.
Введение в сталь для резки проката и металлолома бора повышает в сочетании с предложенным процентным соотношением других компонентов стойкость и позволяет получить сталь с достаточно высокой коррозионной стойкостью, ударной вязкостью, твердостью, износостойкостью и пределом длительной прочности.
Введение в состав стали 0,001-0,01% бора положительно сказывается на ее стойкости за счет увеличения предела длительной прочности. Если содержание бора ниже 0,001%, то это никак не сказывается на пределе длительной прочности стали, а если концентрация выше 0,01%, то это приводит к снижению предела длительной прочности даже ниже, чем для стали без бора.
Таким образом, изменение предела длительной прочности, а следовательно, и стойкости ножей в зависимости от содержания бора носит экстремальный характер [3].
Примеры выполнения стали для резки проката и металлолома представлены в таблице.
Предложенный состав стали, в оговоренных пределах, для резки проката и металлолома позволяет изготовлять ножи с высоким пределом длительной прочности для пресс-ножниц различных конструкций. Данный состав стали увеличивает стойкость такого режущего инструмента, как ножи для резки горячего и холодного проката, и лома, условия работы которых характеризуются высокими коррозионными, тепловыми и ударными нагрузками с сильным одновременным износом от воздействия перерабатываемого металла, где особое значение имеет высокий предел длительной прочности.
Данная сталь обеспечивает сочетание таких свойств, как высокая коррозионная стойкость, теплостойкость, твердость, ударная вязкость, износостойкость, с высоким пределом длительной прочности, что позволяет увеличить стойкость ножей в процессе эксплуатации на 10-30%.
Один нож обеспечивает переработку 1320-3250 т металла при резке металлического лома на пресс-ножницах с усилием 1000 т. Для сравнения стойкость ножей, изготовленных из стали без бора, составляет 1200-2500 т. Стойкость ножей увеличивается в несколько раз при резке горячего проката и арматуры, где особенно сильно проявляется зависимость стойкости от высокого предела длительной прочности. Ножи, изготовленные из предложенной стали, в зависимости от конструкции имеют стоимость в 1,5-2,5 раза ниже стоимости зарубежных аналогов.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №1803462, кл. C22C 38/46, 23.03.93.
2. Патент РФ №2213799, кл. С22С 38/46.
3. О.С.Бобкова, Т.В.Свистунова «ФГУП ЦНИИЧЕРМЕТ им. И.П.Бардина» - Воздействие бора на свойства расплавов и структурообразование сталей и сплавов на основе железа и никеля - Металлург, №3, 2008, с.56-60.
№ п/п
C
Si
Mn
Cr
Ni
V
W
Cu
Ca
P
S
Fe
B
1.
0,23
0,95
0,7
0,9
0,9
0,05
0,7
0,005
0,001
0,001
0,001
ОСТ.
0,012
2.
0,25
0,97
0,68
0,8
0,95
0,05
0,75
0,01
0,05
0,002
0,002
ОСТ.
0,002
3.
0,3
1
0,65
0,9
1
0,1
0,65
0,05
од
0,002
0,002
ОСТ.
0,001
4.
0,32
1,02
0,63
0,85
1,05
0,1
0,6
0,15
0,2
0,001
0,001
ОСТ.
0,003
5.
0,34
1,05
0,65
0,85
1,05
0,15
0,75
0,14
0,3
0,002
0,002
ОСТ.
0,01
6.
0,35
1,1
0,6
0,25
1,1
0,15
0,7
0,16
0,35
0,001
0,001
ОСТ.
0,005
7.
0,32
0,95
0,63
0,8
0,95
0,05
0,65
0,04
од
0,002
0,002
ОСТ.
0,007