Сталь
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к металлургии. Предлагаемая сталь содержит, мас.%: углерод 0,10-0,16; кремний 0,2-0,42; марганец 2,0-2,4, хром 1,8-2,4; никель 1,0-1,5; молибден 0,4-0,6; ванадий 0,08-0,12; титан 0,01- 0,06; церий или кальций 0,005-0,15; железо - остальное. Предложенный состав обеспечивает при закалке на воздухе предел текучести оь,2 1000 МПа, ударную вязкость КС v - so 40 Дж/см2, свариваемость .в термоупрочненном состоянии без подогрева.2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕ НТУ (21) 4883182/02 (22) 11,10.90 (46) 23,01,93. Бюл. N 3 (71) Пермский научно-исследовательский технологический институт (72) Л.М,Клейнер, Л.Д.Пиликина, P.È.Ýíòèí, И.В,Толчина, В.К.Некрасов, С.И,Тишаев, Л.И.Эфрон, M.Ï,Óñèêîâ и В,M.Àðõèïîâ (73) Пермский научно-исследовательский технологический институт (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 697597, кл. С 22 С 38/44, 1977, Заявка Франции N. 2516942, кл. С 22 С 38/41, 1982, Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкционным свариваемым сталям, закаливающимся на воздухе и применяемым в термоупрочненных сварных конструкциях.
Известна сталь, содержащая, мас.%:
Углерод 0,04-0,11
Марганец 0,8 — 1,2
Хром 2,6 — 3,1
Никель 0,8 — 1,2
Молибден 0,2-0,3
Алюминий 0,001 — 0,03
Железо Остальное
Недостатком известной стали является то, что она гарантирует предел текучести не выше 800 МПа.
Наиболее близкой по техническому назначению и химическому составу к предлагаемому составу является сталь, содержащая, мас,%:
Углерод 0,03 — 0,07
Кремний 0,10 — 1,0
„„Я „„1790622 АЗ (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, Предлагаемая сталь содержит, мас.%: углерод 0,10 — 0,16; кремний 0,2 — 0,42; марганец
2,0 — 2,4, хром 1,8 — 2,4; никель 1,0 — 1,5; молибден 0,4 — 0,6; ванадий 0,08 — 0,12; титан 0,01—
0,06; церий или кальций 0,005-0,15; железо — остальное, Предложенный состав обеспечивает при закалке на воздухе предел текучести оо,2 ) 1000 МПа, ударную вязкость КС v — Бо ) 40 Дж/см, сваривае2 мость в термоупрочненном состоянии без подогрева. 2 табл.
Марганец 1,2 — 2,5
Хром 1,8 — 3,0
Никель 1,5 — 3,0
Молибден Не более 0,5
Ниобий, ванадий, 4
Титан В сумме 0 — 0,10 со
Железо Остальное ()
Недостатком этой стали являются низ- О, кие механические свойства и отсутствие гарантированной ударной вязкости при температуре -50 С.
Целью изобретения является повышение прочности и ударной вязкости при тем- / пературе минус 50 С. (д
Поставленная цель достигается тем, что в стали, содержащей углерод, кремний, хром, марганец, никель, молибден, ванадий и титан и дополнительно — церий или кальций, компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Углерод 0,10-0,16
Кремний 0,2 — 0,42
1790622
Таблица 1
Со е жанне элементов, мас.
Плавка
Се
Са
14Ь
Сг Ni
Мо
Мл
Известная сталь
2
Предлагаемая сталь
1 г з
5
7
9
0.29
0.2
1.56 гб
1.8 2.0
2.45 2.47
I г.з 1,зо
21 1.40
2.1 1,05
2,4 1,47
2.4 1,50
17 i 090
2,45 1.50
2.2 1.0
1.8 1,2
22 1.5
20 1З
0.38
0.9
0.04
0.07
0.04
0.05
0,10
0.1 1
0.089
0.12
0,1г
0,07
0,13
0,08
0,10
0,11
0.12
0.04
0.0З
o,0ã
0.05
0.06
0.006
0.0З7
0.05
1.01
0.04
0,0З
0,5
0.4
0.4
0,6
0,5
0,3
0,7
0.35
0.4
0.35
0.3 г.го
2.30
2.02
2.32
2.38
1.80
2.50
2.4 г,o
2.4
0,З0
0.32 о,гз
0,40
0,41
0.З1
0.54
0.20
0.42 о,зг
0.З
0.13
0,1г
0,10
0,16
0,16
0,09
0.17
0.14
0.15
0,14
0.17
0.006
0,08
0,15
0,14
0,08
0.10
0.10
0.12
0,005
0.15
0.08
Таблица 2
Ударная вязкость при отрицательной температ10зе
/CM
Относительное удлиннение дэ, ф
Относительное су жение ф
Временное сопротивление разрыву гт., МПа
Предел текучести со.2, МПа
Режим упрочняющей термообработки
Плавка
КСи20
К Сиво
51
52
49
52
Известная сталь
1 г
Предлагаемая сталь
1 г з
5
7
9
920 . воздух, отпуск 560
68
980
17
632
816
980 . охлажд. воздух, отпуск
560 C
62
63
58
58
68
46
63
1300
10гб
БЗ0
10гб
10З0
1130
1Б
14
13
18
1З
16
17
Марганец 2,0-2,4
Хром 1,8-2.4
Никель 1,0-1,5
Молибден 0,4 — 0,6
Ванадий 0,08 — 0,12
Титан G,01 — 0,06
Церий или кальций 0,005 — 0,15
Железо Остальное
В табл.1 представлен химический состав исследованных сталей (основа железо), Для исследования изготовили, слитки по
50 кг, сталь плавили в индукционных печах.
Из стали каждой плавки изготавливали прутки диаметром 12 и 15 мм для исследования механических свойств и устойчивости аустенита, прокатывали полосу 12х70 мм для исследования свариваемости.
Механические свойства определяли на образцах разрывных и ударных после термического упрочнения их по режимам, оптимальным для стали-прототипа и стали предлагаемого состава, Результаты проведенных исследований механических свойств приведены в табл,2, Использование заявленной стали позволяет повысить прочность в сварных конструкциях с 600 до 1000 МПа и обеспечить надежную работу таких конструкций при низких температурах, Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности при температуре -50 С, она дополнительно содержит церий или кальций при следующем соотношении компонентов, мас. :
15 Углерод 0,10-0,16
Кремний 0,20 — 0,42
Марганец 2,0-2,4
Хром 1,8 — 2,4
Никель 1,0-1,5
20 Молибден 0,4-0,6
Ванадий 0,08 — 0,12
Титан 0,01 — 0,06
Церий или кальций 0,005-0,15
Железо Остальное.