Конструкционная сталь

 

КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, цирконий, бор, редкоземельные металлы и железо, о т л и ч а ю-, щ а я с я тем, что, с целью повьгиеf t- П П -/A-Ht tS-AS БИБЛИОТЕКА ния пластичности, ударной вязкости и прокаливаемости, она дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,40-0,60 Углерод 0,40-1,1 Марганец 0,17-0,75 Кремний 0,01-0,33 Ванадий 0,001-0,025 Цирконий 0,0002-0,005 Бор Редкоземель0 ,001-0,02 ные металлы Молибден 0,07-0,2 Остальное Л(елезо

СОЮЗ СОЕВТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН

ОЮ (И) y g С 22 С 38/14

И ..,„." ;,,,3

ЬИБЛНОТЕМА

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,001-0,02

0,07-0,2

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPbfTMA (21) 3564250/22-02 (22) 14.01. 83 (46) 23.05.84. Бюл. Ф 19 (72) Г.Н.Иванова и Э.Я.Лапина (53) 669.15-194(088.8) (56) 1. ГОСТ 977-75.

2, Авторское свидетельство СССР и 924148, кл. С 22 С 38/14, 23.12.80. (54) (57) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, цирконий, бор, редкоземельные металлы и железо, о т л и ч а ю-, щ а я с я тем, что, с целью повышения пластичности, ударной вязкости и прокаливаемости, она дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод 0,40-0,60

Марганец 0,40-1, 1

Кремний 0,17-0,75

Ванадий 0,01-0,35

Цирконий 0 001-0 025

Бор 0,0002-0,005

Редкоземельные металлы

Молибден

Н(елезо

1093723

15

30

Состав Компоненты и их содержание, мас.7

С Si Mn V Zr В РЗМ Mo Fe

О, 51 О, 61 1, 1 О, 09 О, 009 О, 003 0,01 0,2 Остальное

0 4 0,01 0,01 0,0002 0,02 0,07 То же

0, 0 0,17

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкционным сталям, применяемым в литье по выплавляемым моделям.

Известна сталь марки 45ФЛ (1 J следующего состава, мас.X:

Углерод 0,42 — 0,5

Марганец О, — 0,9

Кремний 0,2-0,52

Ванадий 0,06 — 0,15

Железо Остальное

Недостатками этой стали являются низкие пластические свойства и ударная вязкость, а также негарантируемая прокаливаемость.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конструкционная сталь P 2 l следующего состава, мас.7:

Углерод 0,4 — 0,45

Кремний 0,3-0,5

Марганец 0,6 — 1,0

Ванадий 0,05 — 0,2

Цирконий 0,005 вЂ,01 25

Бор 0,001-0,003

Редкоземельные металлы 0,002-0,03

Кальций 0,008-0,05

Азот 0,008 вЂ,02

Железо Ост ал ь ное

Недостатками известной стали являются низкие пластичность, ударная вязкость и прокаливаемость.

Целью изобретения является повышение пластичности, ударной вязкости и прокаливаемости стали.

Для достижения поставленной цели конструкционная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, 40 цирконий, бор, редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод 0,4-0,6

Марганец 0,4-1,1

Кремний О, 17-0,75

Ванадий 0,01-0,35

Цирконий 0,001-0,025

Бор 0,0002-0,005

Редкоземельные металлы 0,001-0,02

Молибден От07-Ою2

Железо Остальное

Введение молибдена в состав. стали обеспечивает повышение прочности, пластичности и прокаливаемости стали.

Молибден в стали измельчает зерно и упрочняет матрицу и границы зерен высокодисперсными, равномерно распределенными частицами карбида молибдена. При содержании молибдена более

0,27 происходит укрупнение карбидов молибдена и снижение свойств стали.

При содержании молибдена менее 0,077 его положительное влияние на свойства не проявляется.

Пример. Выплавку стали предлагаемого состава производят в открытой 60-килограммовой индукционной печи с магнезитовым тигелем.

Исходной шихтой для получения железо-углеродистого расплава является железо прямого восстановления марки ЖР70. По расплавлении исходной шихты металл нагревают до 1580

1600 С, легируют кремнием, марганцем, о молибденом, ванадием. Предварительно раскисляют цирконий, вводят бор и редкоземельные металлы (РЗМ) за две минуты до начала разливки. Металл разливают с помощью 30-килограммового ковша в керамические формы при литье по выплавляемым моделям. Из них вырезают заготовки для испытания образцов на прокаливаемость и определение механических свойств. Механические свойства определяют путем испытания на растяжение, ударную вязкость предварительно термически обработанных образцов по режиму: нормализация при 860 С, отпуск при 600 С.

Прокаливаемость определяют методом объемной закалки на образцах диаметром 25 мм. За характеристику прокаливаемости принимают глубину закаленной зоны.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной стали, а в табл.2их характеристики.

Таблица 1

1093723

4 .Продолжение табл.

Компоненты и их содержание, мас. Ж п V Zr В РЗМ Мо

Состав

С Si u Ре р 1Z Остальное

0,60 0,75

О 68 0 35 О 025 0 005 0 001

0,45 0,29 0,85 0,12 0,018 0,0003 0,012

0 05

0,63 0,23 0,023 0,009 0,008 0,23 и

0,54 0,60

Известный

0,43 0,44 0,78 0,13 0,007 . 0,002 0,01

Таблица 2

Состав

Механические свойства

Прокаливаемость

Предел Относитель—

Относительное Ударная сужение, 7 вязкость, кДж/м текучес- ное удлинети, МПа ние, Е

850

24,0

54,2

840

22,5

50,2

820

7,5

8,0

920

58,0

29,9

900

43,0

590

400

18,0

6,5

800

18,0

45,0

480

6,3

Известный

588

16,8

380

5,8

Составитель А. Соловей

Техред И. Метелева Корректор О, Билак

Редактор Н..Егорова

Заказ 3380/23 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Пат=íò", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Как следует из приведенных в табл. 2 данных, предлагаемая сталь в сравнении. с известной обеспечивает повышение относительного удлинения с 16,8 до 18-29,9Z, относительного сужения с 42,9 до 43-587. и прокалива40 емости с 5 8 до 6 3-8 мм.

Э Э

Экономический эффект от использования предлагаемой стали составит

160 тыс. руб. в год.