Сталь
Иллюстрации
Реферат
СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (10) (11) Ф (Б)3 С 22 С 38/28
ГОСУДАРСТВЕН.(ЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 !
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ф (21) 4813702/02 (22) 11.01.90 (46) 15.02,92. Бюл. М 6 (71) Ленинградский механический институт им, маршала Советского Союза Д.Ф, Устинова и Ленинградское научно-производст. венное объединение "Северная заря" (72) A,В. Безпроэванных, Г.А. Воробьева, И.В. Барышева, Е.А. Колесников; В.И. Паршина, А.В. Кобак и А.4. Прус (53) 669.14.018.256-19 (088.8) (56) Справочник металлиста. Том, 2. М.(94iшиностроение, 1976, с. 160, Сталь 6Х4М2ФС.
Изобретение относится к металлургии стали, а именно стали, применяемой для изготовления деталей машин, работающих под действием повышенных динамических нагрузок.
Известны стали, содержащие хром, м либден, марганец, кремний, служащие фщ изготовления деталей машин, штампоаоге инструмента для холодного деформирщв- ния, а также других узлов, требующих аай@кой твердости материала, но работают( при умеренных динамических нагрузках.,:
Наиболее близкой к изобре ению ямяется сталь 6Х4М2ФС (ДИ 55). имеющая сле-, дую(ций состав, мас. :
Углерод 0,57.-0,65
Хром, 3,80-4,40
Кремний - 0,60-0,90
Марганец 0.20-0,50, Молибден 2,00-2,40
Ванадий 0,60-0,80
Железо Остальное
Указанная сталь, обладая в термообрэ. ботанном состоянии недостаточно большой
1 (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, аименно к стали,,применяемой для изготовления деталей машин, работающих под воз-. действием повышенных динамических нагрузок. Цель изобретения — повышение прочности и вязкости стали. Сталь дополнительно содержит титан. алюминий, кальций, азот при следующем соотношении компонентов, мас. ; углерод 0,45-.0.55; кремний 0,25-0,35; хром 2,8-3,2; марганец 0,7-0,8; молибден 1,2-1,4; ванадий 0,4-0,5; титан 0,1-0,2; алюминий 0,2-0,4; кальций 0,01-0,03; азот 0,01-0,03; желе-, зо остальное. 2 табл. прочностью. имеет ударную вязкость; КС=1,4- 1,6 мДж/м, что делает невозможным использование стали для изготовления штампов, работающих под воздействием больших статических и динамических нагру-, зок.
Цель изобретения — создание экономно-легированнойстали, включающей в качестве основных легирующих элементов углерод, хром, молибден, марганец, кремний, которая, обладая высокой твердостью, : имела бы более высокую ударную вязкость.
Для достижения указанной цели в известную сталь, содержащую хром, кремний, марганец, молибден, дополнительно введе-, ны титан, алюминий, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. :
Углерод 0,45-0,55
Кремний 0,25-0,35
Хром 2,8-3,2
Марганец 0,7-0,8
Молибден 1,2-1,4
Ванадий 0,4-9.5
1712453
Формула изобретения
0,45-0,55
0,25-0,35
2,8-3,2
0,7-0,8
1,2-1,4
0,4-0 5
0,1-0,2
0,2-0,4
0,01-0,03
0,01-0,03
Остальное
Таблица1
Содержание элементов, мас.Ф
С Ип Si Cr Иа V Ti/N Al СФ Fe
Сталь
Предлагаемая 0,45
0 ° 01
93
92
0103
03 -2 — .02
0 10
0,01
0,25 2 8 1,2
0,70
Оа20
0,02
0,4
ot35 3,2 1,4
0,55 0,80
0 02
93
92
0 4 « Я
0,03
0,60
0 90
5ХЗИФАЮТ 0,50 0,75 о,3
Оу 30 3.0 1 э3
Известная 0,5
0,65
6Х4И2ФС
060 36 20
0,90 4,4 2,4
0,15
0,40
Таблица2
Температура закалки, "С
6 „, кс, ИЦа ИДж
И2
t
Твердостьь
«@07
Режим отпуска, С
Сталь
3 раза по
1 часу
520-540
2100 4600 1,70 0,08
2200. 4500 1,60 0,06
2200 4500 1,50 0;06
4ооо- 1,2о4200 1 60
59
61
61.
58-61
Предлагаемая 1080
Известная 1050- 1070
Титан 0,1-0,2
Алюминий 0,2-0,4
Кальций 0,01 — 0.03
Азот 0,01-0,03
Железо Остальное 5
Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,02.мас. $ каждого. Введенные элементы оказывают следующее влияние: титан и азот для измельчения зерна; алюминий для повышения теплостойкости; каль- 10 ций для улучшения технологической пластичности; кальций для улучшения технологической пластичности, Для получения такой стали проведены плавки в высокочастотной индукционной 15 печи в тигле с основной футеровкой, массой
6О кг (см. табл. 1). Плавки разлиты в кузнечные слитки по 30 кг, прокованы на заготовки ф 12 иф 14х14 мм.Изготовленные образцы для механических испытаний подвергались тер- 20 мической и специальной обработке по режимам, указанным в табл. 2. После шлифовки образцов проводились механические испытания, результаты которых приведены в табл, 2. 25
Как видно из табл. 2 предлагаемая сталь имеет после термообработки повышенную ударную вязкость. К ее достоинствам, кроме того, следует отнести отсутствие в числе легирующих элементов дорогостоящего ванадия, а также снижение содержания хрома и молибдена.
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, железо, отличающаяся тем. что, с целью повышения прочности и вязкости, она дополнительно содержит титан, алюминий, азот, кальций при следующем соотношении компонентов, мас,$:
Углерод
Кремний
Хром
Марганец
Молибден
Ванадий
Титан
Алюминий
Кальций
Азот
Железо