Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, железо, отличающаяся тем что, с целью повышения прочностных свойств, прокаливаемости, термостойкости и трещиноустойчивости, она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес. Углерод1,4-1,6 Кремний0,6-0,8 Марганец0,6-1,1 Хром0,3-0,6 Ванадий1,0-1,8 Медь0,4-0,6 ЖелезоОстальное

„„SU„„1044658

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3©511 С 22 С 38/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2,1 ) 3442393/22-02 (22) 21.05.82 (46) 30.09.83. Бюл. и 36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) Н.М, Воронцов, Е.Н. Вишнякова, Э. М. Темников, А.А. Маслов, В. М, Сурков и Э.Ф.Мордвинов (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени науно-исследовательский институт металлов (53) 669.14.018.258.2-194(088.8)

1 (56) 1. Сталь 150 ХНМ, ГОСТ 9487-70.

2. Авторское свидетельство СССР

N 712454, кл. С 22 С 38/38, 1976. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, железо, отличающаяся тем что, с целью повышения прочностных свойств, прокаливаемости, термостойкости и трещиноустойчивости, она дополнительно содержит медь при следую. щем соотношении компонентов, вес.

Углерод 1,4-1,6

Кремний 0,6-0,8

Марганец 0,6-1,1

Хром : 0,3-0,6

Ванадий 1,0" 1,8

Медь 0,4-0,6

Железо Остальное

1044658

Изобретение относится к металлургии, в частности к инструментальным сталям, и может быть использовано при изготовлении литых валков горячей прокатки. 5

Известна сталь 150ХНМ, применяемая для прокатных валков Cl g .

Однако при удовлетворительной износостойкости сталь 150ХНМ недостаточно технологична, обладает повышен- 1о ной склонностью к возникновению холодных трещин на отливках, что снижает срок службы валков. Кроме того, сталь

150ХНМ характеризуется относительно низкой твердостью после термообработки (263-293НВ,. а грубая карбидная сетка по границам зерен приводит к снижению механических и эксплуатационных характеристик стали, Наиболее близкой к предлагаемой 2р по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 1.2 1 состава, вес, 0:

Углерод 0,8-1,4

Кремний Ою5-1,5

Марганец 9,0-14,0

Ванадий 2,0-3,0

Хром 0,2-0,8

Азот 0,05-0,3

Кальций 00050 t зо

Титан 0,005-0,2

Железо Остальное

Недостатками известной стали являются относительно невысокий уровень прочностных и эксплуатационных свойств

35 и высокая стоимость из-за наличия дефицитных дорогостоящих элементов.

Цель изобретения - повышение прочностных свойств, термостойкости, прокаливаемости и трещиноустойчивости.

Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, железо, дополнительно содержит медь при сле0О, дующем соотношении компонентов, вес. 0

Углерод 1,4-1,6

Кремний 0,6-0,8

Марганец 0,6" 1, 1

Хром 0,3-0,6

Ванадий 1,0-1,8

Медь 0,4-0,6

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси, вес,/: серу до 0,05, фосфор до 0,04.

Элементы, взятые в таком соотношении, и дополнительно введенная медь позволяют значительно повысить механические и эксплуатационные свойства, прокаливаемость и трещиноус1 тойчивость предлагаемои стали.

Для определения уровня прочностных и эксплуатационных свойств отливают 6 плавок предлагаемой стали с граничными и оптимальными соотношениями всех ингредиентов, Для обеспечения сопоставительного анализа отливают 3 сплава с граничными и оптимальными соотношениями ингредиентов по прототипу и 2 сплава из стали

150ХНМ.

В табл.1 приведен химический со,став предлагаемой и известных сталей.

2044658

Ф о

Х с

Щ

)и

С>

1

1

1 (Q

S ) I ()о

) Щ

)—

1 (Л (Ч

С:>

I 1 1

СО

О1

О! I (Л Ю

Ю (7 ° (>4 О л л о о о н î о

o o oo

O ло о о

1

1

1

1

1

1

Ю Е (Л

М О >л о о о

0 Р о

Ф (Q (() с

Щ

)- О

О -4 (L О

Щ

Е

Э

Щ

Щ Р ( т

Ф

CL

С:.0 с

Щ

)О

1 1 (С (О

Х

)v o o

Э о (ч (() м

K т х

CD ю

О ! о

LA

LA

Ю (м!

Ю (:> О л

1. О

1 IZ

Ф

X (D с (>)

Э

X с (Q

1- 1 (Э о

О

СO

О р о о о

O0 N Ш о о о

1

1

О О

О

° --> (л4

О > > л» л

CA л о

lD

О

Ю О л

С:>

Ю

4./\

Ю. LA

О> л о о о о ц (Г\ СО о о

Ю м

О о о а

СО - (Ч

Ю

CD

>О

Ю л — — — ->

1 l

I I

1 Щ

ы

1 (2

1 Щ I

) С 1 ! („ l!

1 ! 1

1 о

1 (U ! Ф 1

1 с

I Ф 1

М

1-» — 4

1 1

1 Х 1

1 Э 1

tl I

)о ! S с

О

1 X I

1 — — 4 ! р 1

I (-

I Э м

1 1

1 1

Г 1

I 1

I Х

1 Щ ! )-

I S 1 ! )-

I 1

1 >S I

1 S )

1:Г а ! с

1 lU

1 М 1

I — — 4

1 1

1 I

1 )-

O ..1

1 Щ ! cC

1 — — 4

1 1

1 1 (!

1 (> 1

1 O). 1

1 Ф

1 K I

1 — — 4

1 1

1 >S 1

1 S 1

1 (? 1

1 Щ 1

I Х 1

1 lQ 1

1 (() 1 ! 1

1 1

1 I

X о

1 CL х ! — — —

1 .:Г I

1 Ф 1

1 Х

1 Щ I

1 (I ! CL I

1 (U ! F l

1 — -Л !

I >S I

I S

I Х I

I Е

1 Ф )

ЬС

Ь вЂ” — 4

I (-). ) о а

1 CQ ) с

1 (- I

О>

1 ! 1 1 1

1 1 1 I 1 I

I 1 I I . 1! ! I 1 1! ! ) 1 1 о в o o а л м м -з. а -(..з.

С.> О О О О О

O Ю Ю N М СО

I О СО О Л Л ,о о о о о о

1

Ю м л

Ю ((\

С:>

1

1

1 о

CV (л л

Ю

С:>

Ю (Ч

1044658

1 1

I О 1

LA 1

1 ъо I

1 I

X

Э

3- O

Э

X а с х

t5

Е CL х л

О 3I

I

1

1

I

I !

1

1

1

1

1

I

3л сЧ о м

433 б

0 л сэ

Л

3 а а

Э

3I 1 о 1

3 О 1

1 -Ф 1

1 1

\ — 1

1 о

1.а л»

3- Р

30 е

Ч-X х с е сч см О КЪ

1- >Х

3;3

>Х о

Ф о

1 1

О Ф

1- к

««0ОК

I е

С43

tt3 а л з

X

Ио

43)С) а

I х к

2I

X Z

X .0 V

X Э с

С >Х

o y

34) 433 т . х g

4 Ф

v а

433 С

X

z 0

)с е .ф с

Э с е

x a

0) л

I- I х L o

IХ>Х Я ао к с п.с

С)

Ф

X

Э

B л а

4g

Q. о

tf. о Ф

Ф о

I.

2 >к а о

433 33- о с> о о с) о м м

CD о

C) м

Ю

С)

С> м

C)

C)

CD м>

С)

Ю

C)

CD

CD м

С)

С)

X I- С

0 433 X

Х 7 =У

I«

v о х

1

1

I

1

1

1 л.4)

C о

43)

tt3 с. а

333 а л

3v о

X с е

Y о а с е

3О

t3:

4t3

Y

4.Э. о с-> м а о м

4D м

X е

Iо

Ф

Ф

44) 4О

И 3 .

С)

Ю с

tt)

)и сс

CD

Ю л с:) е х

Y 2

X z

t- z о о

М 3 о, о о о

Ю о О

CV

C)

Ю

C) С> см

С).

CD о

CD

С)

LA

LA

Ю

Ю л

00 с 3

Ю

C) л

C) л

v о

С43

CD

C)

Ю л о о,е

433 а, +- .43) х с е о

I

1

1

1

) л

1о о

° - C)

CA 47>

Ю

4)O о

С)

Jl

Ьо о

I

1

1

1

I

«3

1

1

X

3 Е

C4) Ю

ХХ;

СО л

ОЪ

СО О о

LA

0 о о с3 м о

I .7

О

1 а

I t:

1 л а э.

С; 30

Cl

2t а

С43. Е

4t3 С: а:с л о о

CD с 3

С) C)

4 О

4D х

I 7 о

1, а о с) л о

01 01

C)

С4

С) сл

С)

C) !

C) 4.3 М - З СЛ О

1 !

1

1 1

1

1! !

I

1! 1

I

1

1

1

1.1

С> м

С)

I

3

I сл м\

3

47, СО, О; 1

Î 1 л

1

CV

» 1 ф

I

1

3 3

>.Г) О

1

1!

t О 1 сл 1 О

1

°

10446

Составитель В.Брострем

Редактор С.Квятковская Техред В.Далекорей Корректор И.Эрдейи

Заказ 7465/22 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

on делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Каждую плавку приготовляют путем выплавки в 200-килограммовой индукционной печи.

Из полученных плавок изготавляют образцы, которые испытывают на reep- 5 дость, прочность, термостойкость, износостойкость и прокаливаемость.

Износостойкость определяют на, ус" тановке, обеспечивающей удельное давление (30 кг/мм )и проскальзыва2 I0 ние (0,27 м/с), охлаждение дисков производят водой, время испытания

2,5 ч.

Испытания на термостойкость производят термоциклированием образцов 15 с нагревом до 600 С с последующим о. охлаждением водой до ..0 С до появле.ния первых трещин, что отражает условия нагрева и охлаждения валковв процессе эксплуатации на станах го° 20 рячей прокатки.

Испытания прокаливаемости стали проводят. методом торцовой закалки

ГОСТ 5657-69 . Склонность к закалочным трещинам и стоикость к отпуску

25 определяют на дисковых образцах, диаметром 40 и толщиной 20 мм с вы" фрезерованным пазом - концентратором напряжений, Закалку в воду производят в интервале 800-900 С через. каждые 30 о

25 С.

58 8

Устойчивость против отпуска проверяют на образцах, закаленных по оптимальному режиму на твердость 6062 HRC и отпущенных в интервале

150-650 С через каждые 50 С.

В табл.2 приведены данные испытаний предлагаемой стали после сфероидизирующего отжига и закалки в масло с последующим отпуском для снятия внутренних напряжений.

Согласно данным опытной проверки предлагаемая сталь по сравнению с известной обеспечивает повышение предела прочности при растяжении в

1,5 раза, предела текучести в 1,9 раза, прочности при изгибе в 1,3 раза, прокаливаемости в 3 раза, износостойкости в 2,6 раза, термостойкости в 2 раза.

Кроме того, по сравнению с извест. ными предлагаемая сталь имеет более высокий уровень качества, прокатные валки из предлагаемой стали имеют более высокую производительность прокатных станов, сокращается расход металла при производстве металлопро" ката и объем работы, связанный с заменой изношенных валков новыми.

Ожидаемый экономический годовой эффект от использования предлагаемой стали составит 1,8 млг. руб.