Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот, алюминий, молибден, церий, никель и железо, отличаю,щаяся тем, что, с целью повьппения вязкости и прочности, дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов , мас.%: Углерод0,07-0,14 Марганец3,7-5,0 Кремний0,25-0,60 ВанадийО,06-0;20 Азот0,010-0,025 Алюминий 0,01-0,08 Молибден 0,25-0,60 Церий0,005-0,05 Никель0,5-3,0 ЖелезоОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СВИЧЪЮ

РЕСПУБЛИН

0% Ol) з() С 22 С 38/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3383398/22-02 (22) 21.01.82 (46) 15.10.84. Бюл. ю 38 (72) В.Н. Никитин, В.Г. Лазько, Д.А. Литвиненко, О.И. Никольский, В.И. Калмыков, Ю.И. Русинович, Е.И. Мошкевич, Э.Д. Раймонд, В.А. Нахалов, Н.В. Стеценко, А.А. Герасименко, В.К. Котлубей и А.Я, Наконечный (71) Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина (53) 669.15-194(088.8) (56) 1. J. Svetsen 31, У 5, р. 74.

2. Авторское свидетельство СССР

У 633920, кл. С 22 С 38/16, 1978 ° (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот, алюминий, молибден, церий, никель и железо, о т л и ч а ю,щ а я с я тем, что, с целью повышения вязкости и прочности, дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Углерод 0,07-0,14

Марганец 3,7-5,0

Кремний 0,25-0,60 Ванадий О, 06-0, 20

Азот 0,010-0,025

Алюминий 0,01-0,08

Молибден 0,25-0,60

Церий 0,005-0,05

Никель 0 5-3,0

Железо Остальное

1118709

0,07-0,14

3,7-5,0

0,25-0,6

0,06-0,20

О, 010-0,025

0,01-0,08

0,25-0,60

0,005-0,05

0,5-3,0

О, 15" 1,0

Остальное

1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам сплавов на основе железа, применяемых в виде листового материала, а также изготовления крупногабаритных сварных конструкций ответственного назначения в строительстве и машиностроении.

Известна низколегированная марганцовистая сталь 1 1 1 состава, мас.Ж:

Углерод До 0,06

Кремний До 0,15

Марганец До 5

Алюминий До 0,08

Азот . До 0,03

l5

Ванадий До 0,15

Железо Остальное

Сталь может содержать такжениобий до 0,17, молибден до 0,67, никель до 3,07.

Однако указанная сталь обладает невысокими механическими свойствами.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемым результатам является сталь $2 )„ co- 25 держащая, мас.7.: .

Углерод 0,02-0,06

Марганец 3,7-5 0

Кремний 0,25-0,60

Ванадий 0,06-0,20

Азот 0,01-0,025

Алюминий 0,01-0,08

Молибден 0,25-0,60

Церий 0,005-0,05

Никель 0,08-3,0

Железо Остальное . 35

Сталь имеет удовлетворительные прочностные свойства, однако вяэкост" ные свойства ее низкие.

Цель изобретения — повышение вязкости и прочности стали.

Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот, алюминий, молибден, церий, никель и железо, дополнительно содержит медь при

45 следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод

Марганец

Кремний

Ванадий

Азот

Алюминий

Молибден

Церий

Никель

Медь

Железо

Введение меди и увеличение содержания углерода позволяет повысить вязкость стали при одновременном повышении прочности характеристик стали.

При предлагаемом соотношении легирующнх элементов в стали температура бейнитного превращения ниже тем-. пературы выделения частиц меди. Выделившиеся частицы препятствуют росту бейнитных и мартенситных кристаллов, что приводит к измельчению бейнитных и мартенситных пакетов. Измельчение пакетов в мартенситной структуре соответствует иэмельчению зерна в ферритоперлитной структуре и является главным структурным фактором, приводящим к повышению вязкости»

Содержание углерода в количестве более 0,07Х обеспечивает необходимый уровень прочности. При содержании углерода более О, 147. образуется грубый цементит, что снижает вязкость и пластичность стали, ухудшается свариваемость стали.

Количество алюминия менее 0,017 недостаточно для раскисления стали и связывания азота в нитриды. Содержа1 ние алюминия более 0,08% приводит к загрязнению стали неметаллическими включениями и ухудшает поверхность.

Содержание ванадия менее 0,06Х недостаточно для измельчения зерна и повышения прочности и вязкости.

Содержание ванадия более. 0,2Х приводит к пересыщению твердого раствора, что способствует снижению вязкости стали.

Сталь выплавляли в 50 кг индукционной печи, разливали на слитки по 17 кг и прокатывали на сутунку размером 150х150х40, далее на лист толщиной 20 мм. Листы подвергали термической обработке (закалка +

+ высокий отпуск).

В табл. 1 представлен химический состав стали.

Механические свойства определили по стандартной методике на образцах, приготовленных из листов.

В табл. 2 представлены результаты испытаний механических свойств стали.

Иэ табл.2 видно, что предлагаемая сталь превосходит известную сталь по свойствам, характеризующим сопро1118709 з тивление разрушению (Ткр, хр, К1С) т.е. имеет .более высокую вязкость и одновременно повышенные прочностные свойства.

Таблица 1

Содержание элементов, мас.X

Образец,В

Мп Si Ч И AI Мо Се

Ni Cu

1 0,07 3,7 0,25 0,06 0,010 0,01 0,25 0,005 0,50 0,15 Остальное

2 О, 14 5,0 0,60. 0,20 0,025 0,08 0,60 0,05 3,0 1,0

3 0,10 4,3 0,41 0,10 0,017 0,05 0,42 0,017 2,0 0,61

Известный 0 05 4 2 0 30 0 12 0 012 О 03 0 38 О 010 2 8

Таблица 2

Механические свойства стали

Образец, В

6 в, кг/мм2

6о кг/мм

КС Ч-So

КГМ/СМ

98,0

400

-80

5,3

450

-85

96,0

6,8

12

-80

95,0

7,8.

390

Известный

14 30

280.80,0

8,0

95,0

Составитель В. Муравьева

Техред Л.Коцюбняк . Корректор О. Тигор

Редактор В. Ковтун Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7379/21

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

107,5.

108,0

105,0

Экономический эффект от внедрения предложенной стали в конструкции за счет снижения веса последней на

107 составляет 200 тыс. руб. в год.

Т кр. хр; К1С бейнитС кг/мм / ного пакета, мкм