Сталь
Иллюстрации
Реферат
В. Г. Горенко, В. Д. Краля, А. А. Шейко, С. Н. Бобраков,.
С. Н. Примеров, В. В. Тулеев и И. Д. Сииелеииирв (72) Авторы изобретения
Институт проблем литья АН Украинской ССР (7I ) Заявитель (54) СТАЛЬ
После нормализации при 90 С, отпуска при 650 С и окончательной термообработки, состоЯщей из закалки с 900 P и отпуска при 645 С, сталь имеет следующие механические свойства: . Предел прочности, кг/мм2 90,5-92,6
Предел текучести, кг/ммВ
Относительное удлинение, % 20,0 — 22
Относительное сркение, %
81 — 83,0
68 — 70
Изобретение относится к металлургии стали. в частности к высокопрочным свариваемым сталям для крупных изделий, Известна сталь (11, которая содержит, I
Bec,%:
Углерод 0,2 — 0,7
Кремний 0,17 — 0,27
Марганец 0,4-0,7
Хром 1,7-2,0
Никель 1,2 — 1,6
Молибден 0,51 — 0,6
Ванадий 0,01 — 0,1
Берий 0,02 — 0,05
Железо Остальное
Недостатками данной стали являются неудовлетворительная прокаливаемость и относительно низкий уровень прочности и пластичности, что в некоторой степени связано с низким содержанием никеля и молибдена и в итоге снижает качество изготовленных из нее крупных сварных изделий.
Наиболее близкой к предлагаемой является сталь (2), содержащая, вес.%:
Углерод
Марганец
Кремний
Хром
Никель
Молибден
Ванадий
Алюминий
Кальций
Железо
0,2 — 0,28
0,4 — 0,7
0,17 — 0,37
1 — 1,5
2,55 — 2,85
0,66 — 0,75
0,01 — 0,05
0,02 — 0,04
0,005 — 0,05
Остальное
908923 4 включений, которые легко удаляются из жидкой стали, Химический состав предлагаемой стали приведен в табл, 1.
Металл выплавляют в 300 кг индукционной печи методом переплава с раскислением в печи ферромарганцем и ферросилицием по расчету, В процессе фракционной разливки расплав модифицируют различными добавками комплексной лигатуры, содержащей кальций, РЗМ, алюминий, титан, ванадий и и никель. Различными опытными составами стали заливают изложницы.
Механические испытания проводят на стандартных образцах на разрыв и ударную вязкость, изготовленных из заготовок, прокованных из изложниц.
Ожидаемыи экономический эффект составит 6 тыс. руб. за счет повышения долговечности сварных деталей в 1,5 раза и повышения пластичности на 34 — 40% и ударной вяакости на 13 — 30%, 1 абллeа 1
На табл.2 представлены физико-механичес20 кие свойства сталей.
Из приведенных результатов следует, что предлагаемая сталь составов %%2 †превосходит известную сталь (состав N 1) по пластичности и ударной вязкости при неизменном уровне прочности. Так, относительные удлинения и сужения превосходят свои величины в известной стали соответственно на 34 — 40% и 17 — 20%, Соответственно ударная вязкость повышается на 17 — 30% при обычной темпера30 туре и на 32 — 50% при — 80 С испытаний.
Более высокие пластичность и ударная вязкость позволяет рекомендовать предлагаемую сталь вместо известной для изготовления крупных поковок.
Опыт- у
Марганец Кремний
Хром Никель
Ваищий
Иэаестиал
0,03 0,01
0,27 0,5
0.31 1,2 2,6 0,67 002
Предлагаемая
2 0,2 О,б
0,19 1,4 3,0 0,7 О Об
3 0,23 0.4 е
0.17 1,3 2,6 0,8 0,1
0,26 1 0 2,5 0,6 О,ОЗ
0,37 1 5 2,8 О,б 0,01
4 0,2б . 0,5
5 О,З 0,5 б 0,25 0,8
0,31 1,2 2.8 0,7 0,05
Ударная вязкость при +20 С кгм/см . 15,6 — 17,2 — 80 С кгм/см 11 — 11,5
Недостатками известной стали являются относительно низкие пластичность и ударная вязкость, что снижает надежность изготовленных из нее крупных сварных поковок.
Цель изобретения — повышение пластичное ти и ударной яязкости,при сохранении прочности на высоком уровне.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремни, хром; никель, молибден, ванадий, алюминий, кальций и железо, дополнительно содержит
1 титан и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,2-0,3
Марганец 0,4-0,8
Кремний 0,17 — 0,37
Хром 1,0-1,5
Бикель 2,5-3,0
Молибден . 0,6 — 0,8
Ванадий 0,01 — 0,1
Алюминий 0,01 — 0 05
Кальций 0,005 — 0,05
Титан 0,01 — 0,05
Редкоземельные металлы 0,005 — 0,08
Железо Остальное
Дополнительное введение в состав стали титана и редкоземельных металлов РЗМ связано с их благоприятным влиянием на структуру и неметаллические включения, Введение титана измельчает структуру стали и нейтрализует вредное влияние свободного азота за счет образования нитридов. Одновременно титан и РЗМ, являясь сильными раскислителями, обеспечивают снижение содержания кислорода. Р3М совместно с кальцием способ1 ствует образованию сложных многофазных
0,03 0,02 О,ОЗ ЩИ
0,02 О 05 0,02 0,02
0,05 О,ОЗ ОЮ 0,05
0,03 О,О! 0,04 0,005
0,01 0,02 0,05 04В
908923
Т ° 4ииаа 2
Механические мейетве дея щи- Предав теку- Отиоеительиее
soccer, кт/мае» чеети, xr/êì удлинение, %
Изееетнаи!
9,5
68,4!
9,Ф
27,6
В1,4
9З
)8,3 34,3
Молибден
Ванадий
Алюминий
Кальций
Титан
Редкоземельные металлы
Железо
0,6-0,8
0,01 — 0,1
0,01-0,05
0,005 — 0,05
0,01 — 0,05
0,005-0,08
Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР N 336368, кл. С 22 С 38/46, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР N 602595, кл. С 22 С 38/46, 1968.
Составитель С. Деркачева
Техред А.Бабинец
Корректор С. Ыекмар
Редактор Н. Ковалева
Заказ 764/34
Тираж 657 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, марганец, к1ймний, хром, никель, молибден, ванадий, алю- 25 миний, кальций и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности, она дополнительно содержит титан и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,2-0,3
Марганец 0,4-0,8
Кремний 0,17 — 0,37
Хром 1,0-1,5
Никель 2,5-3 0
Отиоеитеиаиое У еужеюв, % +20 С -АР C