Сталь
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиик
Социапистическнк
Республик
< >730869 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено01,12.77 (2l ) 2548796/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл. . С 22 С 38/60
Геаударстеанвй камнтет
СССР
N0 делам нзебретеннй н атермтнЯ (53) УДК 669. 15 782 74 26 24 28189 1 721 855 776-194 (0 88.8) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 03,05.80
С. Н, Примеров, А, И. Чернявский, B. Б. Вихляев, С. Н. Бобраков, В. Д. Краля, Б. А. Мельник и А. В. Клибус (72) Авторы изобретения
Институт проблем1литья АН Украинской ССР (7l) Заявитель (54) СТАЛЬ
И;-Обретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к литейным конструкционным сталям с по вышенными механическими свойствами, технологичностью и обрабатываемостью резанием.
Наиболее близкой, к предлагаемой по технической сушности и достигаемому результату является сталь, содержашая вес, %»
Углерод 0,35 0,45
Кремний О, 17-0, 6.
Марганец
Хром
Никель 1,25 1,75
Молибден О, 1 Ь0,25
Кальций О, 00 1-0,08
Магний 0,0010,05
Редкоземельные металлы О, 005 0,08
Железо Остальное
Известная сталь имеет следуюшие показатели механических свойств
Предел прочности, кг/мм 104,6
Предел текучести, кг/мм 94,3
Относительное удлинение, % 16,4
Относительное сужение, % 43
Ударная вязкость, кгс м/см 8,25
Сталь обладает высокими литейными свойствами (особенно жидкотекучестью и трешиноустойчивостью отливок) за счет
10 . содержания в ее составе кальция. магния и редкоземельных металлов 1 .
Недостатком известной стали является неудовлетворительная обрабатываемость
5 резан ием.
Цель изобретения - повышение обрабатываемости резанием при сохранении механических свойств и технологичности на высоком уровне.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержашая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, кальций, магний, РЗМ и железо, дополнитель730869
Таблица 1
Химический состав, %
Мо Са М g РЗМ Ge Fe
S> Nn c
Известная сталь
03 05 07 1 5 О 15 Ор02 О 01 О 02 — Осталь.— ное
0,4
Предлагаемая сталь
0,8 0,8 1,75 0,18 0,005 Ор02 0,08 0,05 То же
0,5
0,38
Ор4 0,7 1,4 Ор15 0,08 О,G05 0,02 Ор07
0i45
О;17 0,5 Ор6 1,25 0,19 0,008 0,05 0,0050,14
Ороз Ор 01
0,04 0,2
0,009 0,03
07 06 15 025
0,37 0,2
0,02 0,007
1,7 0,16
0,7
0,7
0,3
0,38 но содержит селен при следующем соот ношении компонентов, вес. %:
Углерод 0,3 5-0,45
Кремний 0, 17-0,6
Марганец
Хром
Никель 1,25-1,7 5
Молибден О, 190925
Кальций 0,005 0,08
Магний 0,005-О,О5 10
Редкоземел ьные металлы 0,005-0,08
Селен О,650,2
Железо Остальное ,Дополнительное введение в состав 15 стали селена связано с его способностью взаимодейс гвовать ic марганцем и железом, что приводит к появлению в стали раздробленных и равномерно распреде ленных глобулярных включений типа ок- 20 сиселенидов. Одновременно наблюдается очищение границ зерен. Образующиеся включения являются источником появления на режущей кромке обрабатывающего инструмента защитной пленки, выполняющей роль сухой смазки. В результате. значительно повышается обрабатываемость стали при резании.
Металл выплавляют в индукционной печи ЛП337 с кислым тиглем, Ферроселен вводят в печь перед выпуском стали. ,При выпуске .расплав обрабатывают добавками комплексного модификатора.
Химические составы опытных выплавленных сталей привержены в табл. 1.
Испытания на обрабатываемость резанием проводят по методу Капйоренца.
При этом замеряют глубину отверстий, полученных при сверлении .с одинаковым усилием прижатия сверла различноги диаметра и фиксированным числом оборотов
100 об/мин, Результаты испытаний на обрабатываемость резанием приведены в табл. 2.
Из приведенных результатов следует, что глубина отверстий, полученных ь образцах из предлагаемой стали, на 35=
45% больше, чем в образцах из известной стали.
Результаты механических испытаний стандартных образцов, изготовленных из опытных сталей, приведены в табл, 3
Как видно из таблицыр механические свойства предлагаемой стали находятся
Ha ypoaHe известной стали„
При испытаниях литейных свойств предложенной стали жидкотекучесть находится на высоком уровне и лишь на
5-10% ниже чем известной, при практически одинаковой трешиноустойчивости отливок, Таким образом, более высокая обрабатываемость . ре занием предлагаемо и стали при сохранении высоких механических: свойств и технологичности позволяет рекомендовать ее для промышленного применения.
Ожидаемый экономический а5фект составляет свыше 15 тыс. руб. в год за счет повышения производительности механической обработки на 8-10% (скорости резания на 10 15%, глубины подачи резания)р увеличения срока службы обрабатывающего инструмента из быстрорежушей стали в 1,4-1,7 раза, а также снижения энергозатрат, машинного времени обработки деталей.
730869
Таблица 2
Глубина сверлений верло 10 мм верло 15 мм,сверло 5 мм
2, 3 среднее
3 среднее
l 2 3 средне 1
29>5 29 0 ЗОе6 29 7 23r1 22ю8 22э5 22з8 13е5 13е4 12э9 1333
397 425 432 417 312 324 318 3 188 182 184 185
41э5 - 39s7 42оЗ 41s2 32е0 ЗОе8 3115 31зl 19в1 19эЗ 19е1 19зЗ
40,8 43,1 42,5 41,6 32,6 31,8 32,5 32,3 19,2
424 432 440 432 318 321 321 320 198
19,1 18,7 19,0
19э6 19еl
29ю8 28ю7 27s2 28э7 23з4 23э2 22э1 22е9 13в7 13а5 12е9 1314
Та блица 3
Механические свойства предел прочности предел текучест кг/мм б.т, кг/мм относительное удлинение, Cf,%
Известная сталь
103,5
92,8
16,8
41,5
8,00
Предлагаемая сталь
90,5
15,4
7,25
14,6
91,3
7,50
7,25
8,00
8,25
92,6
13,8
16,2
91,2
15,2 формула изобретения
Сталь, содержашая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, кальций, магний, редкоземельные металлы и железо, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения обрабатываемости резанием при сохранении механических свойств и технологичности на высоком уровне, она дополнительно содержит селен при
Я) следуюшем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,3 5-0,45
Кремний О, .7-0,6
Марганец Ое 4-0, 8
ЦНИИИИ Заказ 1471/15 Тираж 694 Подписное
Фи. пал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
101,8
100,7
102,5
104,6
101,3
37,2
36,6
36,4
4093
35,2
Хром О, 6-0,9, 1икель 1,25-1,7 5
Молибден 0, l Ь-0,25
Кальций 0,005«0,08
Магний 0,005-0,05
Редкоземельные металлы 0,005-0,05
Селен 010 5-Ов 2
Железо Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
¹ 456848, кл. C 22 С 38/44, 1 97 3.