Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, ; ремний, хром, ванадий, никель, молибден, кальций и железо. отличающаяся тем, что с целью повышения трещиноустойчивости и стойкости против коррозионного растрескивания под.иапряжением при сохранении прочности, она содержит компоненты при следующем соотношении , мас.%: Углерод0,18-0,2.8 Марганец0,7-1,5 Кремний0,5-0,8 Хром1,6-2,2 Ванадий0,1-0,2 Никель . 0,2-0,6 Молибден 0,2-0,8 . Кальций0,001-0,050 ЖелезоОстальное г (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ОТКР ИЙ

I (1% (11)

3(5g С 22 С 38/46, С 22 С 38 58 (21 ) 3513036/22-02 (22) 10.10.82 (46) 15.02.84. Бил. Р 6 (72) Г.П.Анастасиади, Б.Г.Восходов, Т.П.Горшкова, В.П.Золотов, Н.И.Калугина, О.Н.Магницкий и В.Н.Ребонен (53) 669.15-194(088.8) (56.) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 387024, кл С 22 С 38/38, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

В 596656, кл. С 22 С 38/46, 1976. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, никель, молибден, кальций и железо, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что с целью повышения трещиноустойчивости и стойкости против коррозионного растрескивания под,напряжением при сохранении прочности, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.Ф;.

Углерод 0,18-0,28

Марганец 0,2-1 5

Кремний 0,5-0,8

Хром 1,8-2,2

Ванадий 0,1-0i2

Никель . 0,2-0,8

Молибден 0,2-0,8, Кальций 0,001-0,050

Железо Остальное

1073324

120-130

25-35

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь, содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,17-0,23

Марганец 1,0-1,4

Кремний О, 17-0,45

Хром 0,35-0,75

Никель 0)35-0)75

Ванадий 0,06-0,14 Молибден 0,10-0,20 один из компонентов группы, содержащей кальций и селен

Железо

0,002-0,15

Остальное 2) .

Изобретение относится к металлур. гии, .а именно к производству конструктивных сталей высокой прочности, используеьых для изготовления литых тяжелонагруженных деталей, к которым предъявляются требования по трещииоустойчивости в сочетании с повышенной стойкостью против коррозионного растрескиваиия под напряжением.

Известна литейная конструкционная сталь).имеиаая следующий мими- 10 ческий состав, вес.Ф:углерод 0,24-0,28

Марганец . 1,5-1,8

Кремний 0)8-1,8

Хром 1,8-2,2 15

Ванадий 0„15-0,20

Церий 0)05 0)08

Магний 0,005-0,01

Железо Остальное (1).

Данная сталь обеспечивает

Предел прочности, кгс/мм1 . 140-160

Предел текучести, кгс/мм

Относительное 25 удлинение, Ъ 8-10

Относительное сужение, Ф

Ударная вязкость, кгс.м/см 4-7 30

Трещиноустойчивость кгс

Критическое напряжение при коррозии под напряжением, кгс/юю 40

Однако эта сталь при весовом уровне прочности имеет недостаточно высокие пластические свойства, трещииоустойчивость и стойкость против коррозионного растрвскивания под напряжением, что существенно ограничивает воэможность ее применения при изготовлении ответственных дета лей, работающих в агрессивных услови-.

sx) и повевает. возможность выхода .45 нз строя узлов и деталей из этой стали вследствие внезапного коррозионного растрескиваиия.

Эта сталь имеет недостаточную прочность, корроэионно-механические свойства и трещиноустойчивость.

Цель изобретения -. повышение трещнноустойчивости и стойкости против корроэнонного растрескивания под напряжением при сохранении высокого уровня прочностных свойств.

Для достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, xpqM ванадий, никель) молибден; кальций и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, мас.Ъ:

Углерод 0,18-0,28

Марганец 0,7-1,5

Кремний 0 5-,0,8

Хром 1,8-2, 2

Ванадий 0,10-0,20

Никель 0,2-0,8

Молибден 0,2-0,8

Кальций 0,001-0,05

Железо Остальное

Обеспечение повышенных значений трещиноустойчивости и стойкости про-. тив коррозионного растрескивания под напряжением достигается эа счет легирования стали никелем и молибденом и микролегирования кальцием.

Это связано с тем, что введение никеля до 0,2-0)ВВ приводит к уменьшению количества О -феррнта при первичной кристаллизации стали и стабилизации аустенита, а введение кальция подавляет лйквацию легирующих элементов по границам зерен, стабилизирующих 8 -феррит (хром, кремний, ванадий), и тем самым способствует полному его превращению в аустенит при дальнейшем охлаждении и нагреве под закалку.

Получение более однородной структуры литого металла, отсутствие в его структуре В -Феррита приводит к повьааению пластических характеристик и трещиноустойчивости, а также повышению стойкости напряжением, Наряду с этим легирование указанными элементами позволяет снизить температуру нагрева под закалку за счет снижения критической точки 4с .

Сталь выплавляют в 500-килограммовой печи с основной футеровкой.

Никель и молибден вводят в чистом виде, а кальций в ковш в виде лигатур.

Механические свойства определяют на заготовках, вырезанных иэ пробных брусков по ГОСТ 977-75, после термической обработки по режиму: нормализация 920 С, отпуск 680 С) закалка 870 С в масле, отпуск. 300 С.

Сталь обеспечивает следующий: уровень механических свойств:

1073324

Изучение трещиноустойчивости проводят на пробе, разработанной Ленинградским политехническим. институтом.

Сталь

Содержание элементов

Предлага емая

0,18 0,70 0,5 1,80 0,10 0,20 0,20 0,001

0,28 1,50 0,8 2,15 0,20 0,80 0,80 0,05

Остальное

« lt«

0,23 1,10 0,65 2,20 0,14 0,50 0,55 0,01

Известная

0,19 1,3 0,35 0,5 0,10 0,5 0,2 - 0,07

Продолжение таблицы

Коррозия под напряжением, кгс/мм

Сталь

Механические свойства . бои 2 В кгс/мм кгс/мм В

Трещиноустойчивость, кгс

,(н НВС кгс м/с ь»

Предлагаемая

43 60

48 60

45 60. 140 10 40 6,0

164 9 35 5 3

158 11 40, 7, 3

128

80

138

134

Известная 115 127 12 50 7,0

46

««««««

«« ° °

Составитель С. Деркачева

Редактор И. Циткина Техред Л.Пилипенко Корректор О. Билак

«»» ° в««

Тираж .603

Заказ 276/25

Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«»» ° «« ° «»» «««««

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

Предел прочности, кгс/мм2

Предел текучести, кгс/мм2

Относительное удлинение, %

Относительное сужение,. %

Ударная вязкость, кгс м/см

Трещиноустойчивость, кгс

Критическое напряжение при коррозии под напряжением, кгс/мм

145-160

120-140

10-12

42-60

6-9,0 . 60

Стойкость против корроэионного растрескивания под напряжением определяют в соответствии с ОСТ 1-. 9021176 в среде(20а н,яо„+ ЗФ аас1. База испытаний - 72 ч °

Свойства предлагаемой и известной стали приведены .в таблице.

Результаты изучения механических свойств, трещиноустойчивости и стойкости против коррозионного растрес»

10 кивания под напряжением показали преимущества предлагаемой стали по сравнению с известной. Так, при сохранении уровня прочности, редлагаемая сталь имеет значения тре35 щиноустойчивости 60 кгс и критическое напряжение при коррозии под напряжением 80 кгс/мм .

Ожидаемай экономический эффект составит 379 руб. на 1 т.