Сталь
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ р1>744050
Союз Советскив
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт,свид-ву— (22) Заявлено 16.1277 (21) 2555744/22-02 р1)М. Кл.2 с присоединением заявки ¹
С 22 С 38/60
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет—
Опубликовано ЗОЯ6ВО, Бюллетень № 24
Дата опубликования описания 30,0630 (53) УДК) 666. 15 . 782
974 26 28 71
F295 855 891. 721 893 776"
С.Н. Примеров, В.Б. Вихляев, A.И. Чернявский, Г.A.Алфинцев, В.Д. Краля, И.Д. Синельников и С.Н. Бобраков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Институт проблем литья AH Украинской ССР (54) СТАЛЬ
0 001-О,08
0,001-0,08
0,001-0,05
0 001-0 05
Изобретение относится к области металлургии стали и литейного производства, в частности к изысканию литейных конструкционных сталей с повышенными механическими и технологическими свойствами и улучшенной о бра 6атыв аемо ст ью ре з ан нем.
Наиболее близка по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой сталь, содержащая,, вес.%:
Углерод . О 15-0 25
Кремний 0,17-0,37
Марганец 0,5-0,8
Хром О, 4-0,7
Молибден 0,4-0,6
Алюминий 0,02-0,08
Титан 0,01-0,1
Редкоземельные .! металлы О 001-0 08
Кальций 0,001-0,08
Магний 0,001-0,05
Железо Остальное (1)
При 600 C механические свойства находятся на уровне: предел прочности 27-33 кг/мма; относительное удлинение 29-37%; относительное сужение
81-91%. Такой уровень свойств предопределяет эффективность применения рассматриваемой стали для изготовления отливок паровых турбин, паропроводов, арматуры и др.
Однако существенным недостатком ssвестной стали является неудовлетвори5 тельная обрабатываемость резанием, что снижает не только качество отливок, но и стойкость режущего инстру.мента.
Цель изобретения — повышение об10 рабатываемости резанием.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден,, алюминий, титан, редкоземельные металлы, 15 кальцйй, магний и железо, дополнительно содержит барий и селен при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод - 0,15-0,25
20 Кремний 0,17-0,37
Марганец 0,5-0,8
Хром 0,4-0,7
Молибден 0,4-0,6
Алюминий О, 02-0, 08
25 Титан 0,01-0,1
Редкоземельные металлы
Кальций
Магний
30 Барий
744050
Известная
0,18 0,21 0;6 0,5 0,5 0,03 0,04 0,02 0,04 0,01 0,008
0,7 0,6 0,4 0,06 0,05 0,001 0,08 0,03 0,02 0,07
Предлагаемая
2 0,23 0,19
4
6
0,20 0,17
О, 15 0,31
0,25 0,37
0,18 0,22
0.19 0,26
0,8 0,6 0 5 0,02 0,01 0,02 0,04 0,009 0,04 0,12
0,6 0,4 0,5 0,04 0,1 0,005 0,01 0,05 0,001 0,2
0,5 0,7 0,6 0,08 0,03 0,06 0,001 0,04 0,05 0,05
0,5 0 5 0,4 0,03 0,07 0,08 0,06 0,001 0,03 0,08
0 6 0 6 0 5 0 05 0 02 0 03 0 05 Следы 0 02 0 04 ис3ынання на ббрабаныааеиббна"ре- 4я леннн б онннаконыы убеляем прннання эанием проводят по методу Кап-Лорен- сверления с одинаковым усилием прица путем сверления образков. Сверле- жатия сверла различного диаметра с ние отверстий является основной и на- фиксированным числом оборотов и иболее трудоемкой.операцией при из- = 100 об/мин.. готовлении фасонных отливок. Результаты испытаний на обрабатыВ процессе йспытаний замеряют глу - 45 ваемость приведены в табл. 2, а мехабину сверлений, полученных при свер- нические свойства сталей — в табл.3.
Известная
1 35,6
34,2 35,3 35,3 28,2 29,6 27,5 29,1 19,6 18,5 20,3 19,5
Предлагаемая
2 45,8
3 50,5
4 52,6
44,2
49,5
52,4
37,4 38,2 37,2
40,5 40,5 39,6
41,8 42,2 41,5
27,5 26,5 27,1
29,5 30,6 29,8
30,4 31,5 30,7
37,6 27,2
43,6 43,2
48,7 49,5
52,9 51,6
29,3
39,9
41,8
30,2
Селе н 0,05-0,2
Железо Остальное
Введение в состав стали бария объясняется его способностью повышать усвоение кальция за счет снижения его активности и соответственно усиливать глобуляризационное воздействие кальция на неметаллические включения. Кальций, обладая высокой раскислительной способностью, в значительной степени расходуется как раскислитель. В этом плане барий существенно предохраняет угар кальция, так как сам является сильным раскислителем. Вместе с тем при одновременном введении в сталь бария и кальция число глобулярных включений значительно выше, чем при введении их в отдельности.
Дополнительное введение в состав
"тали селена связано с его способностью взаимодействовать с марганцем и железом, что приводит к появлению в стали равномерно распределенных глобулярных включений типа оксиселенидов и оксисульфоселенидов. Эти включения обеспечивают появление на режущей кромке обрабатывающего инструмента защитной пленки, выполняющей роль сухой смазки. В результате значительно повышается обрабатываемость резанием.
Металл выплавлен в индукционной печи ЛПЗ-37 с кислым тиглем. Ферроселен вводят с комплексным модификагором на струю расплава при выпуске.
Химические составы опытных выплавленных сталей приэедены в табл. 1
744050
Пюодолжение табл.2
Глубина сверлений
Сталь
Сверло 5 мм
Сверло 10 мм
Сверло 15 мм 1 2 5 редняя 1 . 2 3, редняя 3 2 5 редняу
48,4 48,2 47,6 48,1
49,7 50,3 50,2 50,1
40,5 38,5 38,2 39,1
26,2 27,2 26,4 26,6
27,3 26,5 26,4 26,7
19,8 20,2 20,4 20,1
39,5 39.,2 38,5
40,2 41,3 39,7
30,3 29,8 28,5
39,1
40,4
29,5
Таблица тва при температуре испытаний
600 С
400 С
Ударная вязкость н, Относительное . сужение
Ф„, В
Относительное удлинение
dp
Предел прочности
8gp кг/мм
Относительное сужение
М
Относительное удлинение
d,%
Предел прочности
3, кг/.мм нолье жее ,% м/см
79,7
85,5
84,8
83,5
89,6
90,3
85,4
1 47,5
2 50,6
3 51,8
4 47,2
5 52,6
6 50,8 !
7 49,2
28,3
24,6 40,7
27,2 45,6
25,8 46,3
26,3 44,8
29,5 48,5
30,4 49,7
27,8 46,5
30,5
34,8
28,4
31,3
27,3
29,7
30,5
32,8
30,2
43,8
46,4
42,5
44,7
47,4
48,7
42,9
7,25
7,25
7,00
7,5
7,5
7,5
7,00
39,7
41
24,5
26,8
31,4
28,7
29,5
33 5
32,6
35,8
36,9
31,8
38,6
42,4
25,3
25,,,,6
27,4
28,3
26,5
42,6
43,6
39,4
32,5
30,8
Иэ приведенных результатов следует, что глубина сверлений в образцах из стали составов 9 2-6 на 30—
40% превышает свой показатель в известной стали (91) и с минимальным содержанием бария и селена:(97).
Таким образом, предлагаемая литейная конструкционная сталь, дополнительно содержащая селеи и барий, существенно превосходит известную сталь по обрабатыв аемости резанием при практически одинаковых механичес. ких свойствах и поэтому может быть рекомендована для широкого промьиаленного применения.
Не менее важным является повышение стойкости режущего инструмента при применении предлагаемой стали.
Опытные испытания показали, что стойкость режущего инструмента из быстрорежущей стали повышается в 1,72 раза при механической обработке предлагаемой стали.
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюЦНИИПИ Заказ 3650/2
Филиал ППП Патент, r, Можно отметить, что механические свойства сталей с селеном и барием практически соот15 ветствуют известной стали без селена и бария. миний, титан, редкоземельные металлы, кальций, магний и железо, о т
45 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения обрабатываемости ре эанием, она дополнительно содержит барий и селен при следующем соотношении компонентов, вес.%:
50 Углерод 0,15-0,26
Кремний 0,17-0,37
Марганец 0,5-0,8
Хром 0,4-0,7
Молибден 0,4-0,6
55 0,02-0,08
Титан 0,01-0,1
Редкоземельные металлы 0,001-0,08
Кальций 0,001-0,08
Магний 0,001-0,05
Барий 0,001-0,05
Селен 0,05-0 2
Железо Ос т аль ное
Тираж 694 Подписное
Ужгород, ул. Проект ая, 4