Сталь
СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий, хром, титан, кальций, азот, бор, серу и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и прокаливаёмости стали при обеспечении высокой технологичности в процессах холодной объемной деформации и экономии дефицитных легирующих элементов, сталь дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мае. %: 0,18-0,23 Углерод 1,40-1,65 Марганец 0,02-0,10 Кремний 0,03-0,08 Алюминий 0,25-0,50 Хром 0,055-0,100 Титан 0,006-0,020 Кальций 0,004-0,010 Азот 0,001-0,003 Бор 0,02-0,04 Сера 0,002-0,005 Иттрий Железо Остальное
СОЮЗ GOBETCHHX
CCWllNt
РЕСПУБЛИК ае и!) 707 А э@р С 22 С 38/3& 38/32
Д
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ЬИИИ0 (-
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3529142/22-03 (22) 27. 12,82 (46) 15.06.84. Бюл. У 22 (72) А.Т.Быкадоров, И.Л.Хейфец, P.П,Шубин, И.С.Фривель, В.Е.Берестяный и В.А.Скуднов (71) Научно-исследовательский институт автотракторных материалов (53) 669. 14-194(088.8) (56) 1. Патент Японии Р 52-39567, кл. С 22 С 38/32, 1981.
2. Патент Японии У 44855, кл. 10 J 172, 1972. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец,.кремний, алюминий, хром, титан, кальций, азот, бор, серу и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьипения прочности и прокаливаемости стали при обеспечении высокой технологичности в процессах холодной объемной деформации и экономии дефицитных легирующих элементов, сталь дополнительно . содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас. Х:
Углерод 0,18-0,23
Марганец 1,40-1,65
Кремний 0,02-0,10
Алюминий 0,03-0,08
Хром 0,25-0,50
Титан 0,055-0,100
Кальций 0,006-0,020
Азот 0,004-0,010
Бор 0,001-0,003
Сера 0,02-0,04
Иттрий 0,002-0,005
Железо Остальное
1097707
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к экономалегйрованным сталям для изготовления крепежных детапей методом холодного объемного деформирования. 5
Известна сталь (13 состава, вес. :
Углерод 0,28-0,33
Кремний 0,10
Марганец 0,6-0,9
Сера О, 015 1О
Хром 0 5-0,7
Алюминий 0,040-0,090
Бор 0,0005-0,0030
Железо Остальное
Недостатком известной стали является ее низкая прочность и прокаливаемость..
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае- 20 мому положительному эффекту является сталь j2) следующего состава, вес.7:
Углерод О, 1-0,3
Марганец 0,5-1,35
Кремний до 0,4 25
Алюминий 0,01-0, 1
Хром 0 25-0,.85
Медь до 0,3
Титан 0,003-0,05
Кальций О, 001-0, 01
Азот до 0,015
Бор 0 0005-0,004
Молибден 0,07-0,2
Сера 0,035-0, 13
Железо Остщное 35
В качестве примесей сталь содержит, вес. : фосфор до 0,03, ни". кель до,0,25.
Недостатком известного состава 40 стали является ее низкая прочность и прокаливаемость, а также то, что механические свойства обеспечиваются легированием дефицитными элементами такими, как молибден, никель (времен-45 ное сопротивление 104 кгс/мм, индекс прокаливаемости — твердость
HRC на расстоянии соответственно 3 и 6 мм от охлажденного торца образца — 46 и 43,5).
Цель изобретения — повьппение прочности и прокаливаемости стали при обеспечении высокой технологичности в процессах холодной объемной деформации и экономия дефицитных легирующих элементов.
Поставленная цель достигается тем, что в сталь, содержащую углерод, марганец, кремний, алюминий, хром, титан, кальций, азот, бор, серу и железо, дополнительно введен иттрий при следующем соотношении компонентов, вес. :
Углерод О, 18-0,2,3
Марганец 1,4-1,65
Кремний 0,02-0, 10
Алюминий 0,03-0,08
Хром 0,25-0,50
Титан 0,055-0,10
Кальций 0,006-0,02
Азот 0,004-0,010
Бор 0,001-0,003
Сера 0,02-0,04
Иттрий 0,002-0,005
Железо Остальное
Введение иттрия обеспечивает повышение прокаливаемости стали за счет более высокой устойчивости аустенита, что позволяет проводить закалку с меньшими скоростями охлаждения и соответственно испольэовать закалочные среды с умеренной охлаждающей способностью. Верхний предел содержания иттрия (0,0057) приняТ иэ необходимости обеспечения требуемого уровня пластических свойств. Нижний предел содержания иттрия (0,002 7) принят из условия обеспечения необходимого уровня прокаливаемости.
Увеличение содержания марганца и титана обеспечивает повышение прочности стали за счет получения мелкозернистой структуры. Верхние пределы содержания марганца (1,65 7) и титана (0,10 7) приняты из условия обеспечения требуемого уровня пластических свойств. Нижние пределы содержания марганца (1,4 7) и титана (0,055 7) приняты из условия получения необходимого уровня механических свойств.
Химический состав и механические свойства опытных плавок известной и предлагаемой сталей приведены в табл.
1 и 2.
Как следует из табл. 2, предлагаемая сталь превосходит известную по прочности, прокаливаемости и, технологичности.
Внедрение стали обеспечит экономический эффект от 4 до 20 руб./тонну проката.
1097707
О
1 !
1
1
LCI сч л о
Щ л о о л о м ь л о б о л о б
С1 л ь ю
C) л о
0Ь о о
C) л
1 о ь о о сч о о о сч о о л о л
КР
О 1 л о
Ф о л ь о о л о 1
00 ь о л о о л о
1 (I сь о л о о л о! сч о л о
Г 1 л а О л
1 3
) Я)
1 — 1
1 I
1 1
1 o l
00 л
О 1
Ch о
Й 3
1 г-Ч
Зч cV
o —
Ol
l3! М
03 63
Ж х сч м
I
1 1
Э I
I Рч
1 1
1 I
I =1 I и 1
I
° г4 1
1 K 1
1 I о
1 0Ъ 3
I 1
1 031
I u
I о 3--!
О I 3
031 М!
m l u I
1 аt
Е» 1
Ж 1
03 1 Р4
Π3 — — !3
1 l 4 1 е)
Ж I
e3 I
Ф I 1 1 !
o l
I 1 I 1
1 I 1 1 1
3 I I I
1 1 1 а о сч с4 о о о л .л л о о о О с3 О о о о л л л о о о о
CV IA л л л л о о о о
U1 cv м о о о о о о л л о о о м м о о о о о о л л л о о о е
О.О а о — о л л л о о о ф О о о о о о -о л л о о о с 1 00 о î о л л л о о о сч
O o л о о о
00 с 4 л л л о о о
1097707
Т а б л и ц а 2
Прокаливаемость
Сталь
П НЕС/
3 мм
П HRC/
6 мм
Известная (2) 82
44
106
82,5
50
114
51
49,5
114
84 48
108
110
87,49
Составитель И.Петренко
Редактор Т.Митейко Техред А.Бабинец Корректор А.Зимокосов
Заказ 4160/25 Тираш 603 Подписное
ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г.уагород, ул.Проектная, 4
Предлагаемая
Временное сопротивление, б кгс/мм
Предельная степень деформации при осадке, Й
