Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, же тем, лезо, от-лиЧак1р1аяся что, с целью повьшзёния прокаливаемости и сопротивления разупрочнению при отпуске, она дополнительно содержит ниобий, титан и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,60-0,80 Кремний0,46-1,00 Марганец0,90-1,10 Хром1,90-2,20 Ванадий0,31-0,60 Ниобий0,002-0,050 итан0,004-0,050 Кальций0,002-0,05Р ЖелезоОстальное

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1% (И) 3(Я) С 22 С 38 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ПОКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iyRc (2Ц 3508486/22-02 (22) 05.11.82 (46) 15.02.84. Вюл. )) 6 (72) Ю.A.Êàðàñþê(В.Г.Сорокин, И.Я. Чернихова, В.Н.Захаров, A.Ï.Êoáîëåâ, В.Ф.Чернухин, И.И.Цомик, В.Т. Келтыиев, В.A.Ãîðÿèíîâ, В.E.Äÿäâê, В.A.Êðêíèöèí и Н.В.Власова (71) Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения, Южно-Уральский машиностроительный завод и Производственное объединение Уралмаш" (53) 669. 14. 018. 255-194 (088. 8) (56) 1. Сталь 9Х, 9Х2, 9Х2МФ.

ГОСТ 10207-70.

2. Сталь 9ХФ. ГОСТ 10207-70. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прокаливаемости и сопротивления разупрочнению при отпуске, она дополнительно содержит ниобий, титан и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Углерод 0,60-0,80

Кремнйй 0,46-1,00

Иарганец 0,90-1,10

Хром 1 90-2,20

Ванадий 0 31-0,60

Ниобий 0,002-0,050

Титан 0,004-0,050

Кальций 0,002-0,059 Я

Железо Остальное

1073322

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям для изготовления крупных прокатных валков.

Известны стали 9Х, 9Х2, 9Х2МФ (1). .Недостаток этих сталей - пониженная прокаливаемость и сопротивление разупрочнению при отпуске.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 9ХФ состава, вес.%: 10

Углерод 0,85-0,95

Марганец 0,20-0,45

Кремний 0,20-0,40

Хром 1,40-1,70

Ванадий . О, 10-0,25 железо . Остальное f2) .

Недостатки этой стали — относительно низкая прокаливаемость и пониженное сопротивление раэупрочнению при высоком или среднем отпуске. Кро-20 ме того, сталь из-за высокого содержания углерода обладает пониженной технологичностью при горячей обработке давлением и при термообработке.

Целью изобретения является повышение прокаливаемости и сопротивления разупрочнению при отпуске.

Для достижения поставленной цели сталь, содержащая углерод, кремний, марганец хром, ванадий, железо, дополнительно содержит ниобий, титан и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%::.

Углерод 0,60-0,80

Кремний 0,46-1,00

Марганец 0,90-1,10

Хром 1,90-2,20

Ванадий 0 31-0,60

Ниобий 0,002-0 05

Титан 0,004«0,05

Кальций 0„002-0,05 40

Железо Остальное

Снижение содержания углерода от среднего содержания 0,9В в известной стали до среднего содержания

0,73 в предлагаемой стали обеспе- 45 чивает повышение ее .технологичности при кузнечном и термическом пределах. Сталь приобретает способность сопротивляться образованию трещин при ковке, теряет склонность к 50 выпадению сплошной карбидной сетки по границам зерен при медленном охлаждении. В то же время повышается ее сопротивление образованию трещин в условиях эксплуатации (на закаленной поверхности бочки).

Увеличение содержания хрома, марганца и ванадия повышает прокаливаемость стали. Увеличение содержаний кремния повышает сопротивление разупрочнению при среднем отпуске.

Повышение содержания ванадия в сочетании с легированием микродобавками ниобия. придает стали способность к дисперсионному твердению, вследствие чего пбвышается устойчивость против разупрочнения при высоком отпуске.

Кроме того, комплексное легирование ванадием и ниобием, с одной стороны, и титаном и кальцием, с другой, оказывает модифицирующее действие, способствуя измельчению зерна, вследствие чего повышаются пластические и вязкие характеристики.

Помимо этого, добавка ниобия, который является активным гндридообраэующим элементом, способствует уменьшению флокеночувствительности стали.

Химический состав исследованных плавок известной и предлагаемой сталей приведен в табл. 1.

Слитки проковывают на прутки и разрезают на заготовки для исследования прокаливаемости (по ГОСТ 565769) и сопротивления раэупрочнению при отпуске.

Температура нагрева под закалку для предлагаемой стали составляет

1035еС, для известной - 875 С.

Продолжительность выдержки при температуре аустенизации 1 ч

При исследовании сопротивления раэупрочнеиию при отпуске образцы закаливают в масле, продолжительность выдержки при отпуске - 3 ч.

Результаты проведенных сравнительных испытаний на прокаливаемость H сопротивление разупрочнению при отпуске исследуемых сталей приведены на фиг. 1 и 2 и в табл. 2.

Из приведенных данных следует, что глубина закаленной зоны с минимальной твердостью HRC 55 у предлагаемой стали в 1,5, а с твердостью HRC 50 в 3 раза выше, чем у протоТипа. Из данных по сопротивлению разупрочнению,при отпуске видно, что твердость после отпуска при 550 С у предлагаемой стали на «6-7 HRC (155) выме, чем у известной. Ориентировочный объ ем внедрения предлагаемой стали взамен применяеьих валковых сталей, содержащик дефицитные никель и молибден, составит около 6 тыс.т валков.

Ожидаемый годовой экономический эффект составмт .200 тыс.руб. в год.

1073322

Т аблица 1

Содержание элементов, мас. В

1 1" 1 1 1 fI I

Плавка, В

Сг Ч ЯЬ Ti Св Fe

Известная сталь I

0,91 О, 35 О, 30 1,50 0,20.:Осталь.ное

Предлагаемая сталь

0,80 1,00 1,10 2 20 0,60 0,05 0,05. 0,05

0,65 0,65 1,00 . 2,05 0,55 0,025 0,028 0,020 0,60 0,46 0,90 1,90 55 31 0,002 0,004 0,002

Т аблица 2

Плавка,,В

) 550

500

Известная сталь

45

Предлагаемая сталь

>100

46,5

47,5.

100

46

yuat

ВНИИПИ Заказ 276/25 Тираж 603 Подписное филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул.Проектная, 4

Расстояние, мм, от закаливаемого торца до зоны с .твердостью HRC

Твердость, HRC, после отпуска при температуре, С