Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, медь, молибден, ванадий и железо, отличающаяся тем, что, с целью снижения стоимости при сохранении механических свойств, .она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мае.%: 0,02-0,06 Углерод 0,1-0,4 Кремний 3,0-3,5 Марганец 0,6-0,8 Медь 0,2-0,4 Молибден Ванадий 0,1-0,25 Алюминий 0,1-0,35 Железо Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЛМЛВ

РЕСПУбЛИК

6Э 01)

3Q9C2 С 816

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автонсном свиаатввСтв

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FIO ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3417317/22-02 (22) 18. 01 .82 (46) 07.07.84. Бюл. Ф 25 (72) Е.Г.Валов, И.P.Kðÿíèí, Н.Б.Шепилов, С.А.Иодковский, А.И.Рымкевич, Т.В.Тишина и Т.А.Фарафонова (71) Научно-производственное обьединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТИА10" (53) 669. 15-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 627178, кл. С 22 С 38/16, 1978.

2. ABTopcKde свидетельство СССР .

У 462879, кл. С 22 С 38/16, 1975. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, медь, молибден, ванадий и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения стоимости при сохранении механических свойств,,она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод О, 02-0,06

Кремний 0,1-0,4

Марганец 3,0-3,5

Медь 0,6-0,8

Молибден 0,2-0,4

Ванадий 0 1-0 25

Алюминий 0,1-0,35

Железо Остальное

1101466

Изобретение относится к металлур-, гии, в частности к составам сталей, используемых для изготовления сварных изделий, например, спиральных камер и рабочих колес гидротурбин.

Известна сталь f1), применяемая для сварных конструкций и содержащая, .мас.Ж:.

Углерод 0 12-0,18

Кремний 0,5-0,7 10

Марганец 1, 1-1,3

Молибден 0,1-0,2

Ванадий О, 03-0,08

Титан 0,01-0,05

Алюминий 0 01-0 05 15

Кальций О, 001-0, 02

Медь 0 6-О,8

Железо Остальное

Недостатком данной стали является низкий уровень прочностных свойств 20 после нормализации и высокого отпуска.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемым свойствам является сталь (2, 25 содержащая, мас.Х:

Углерод 0,03-0,16

Кремний 0,2-0,6

Марганец 0,6-2,0

Медь 0,5-1

Молибден 0 05-0,2

Ванадий 0 05-О,2

Никель О, 6 -2

Азот 0,015-0,03

Железо Остальное

Сталь имеет удовлетворительные механические свойства, однако наличие в ее составе дефицитного никеля существенно удорожает сталь и делает экономически нецелесообразным ее при.40 менение для спиральных камер и рабочих колес гидротурбин.

Целью изобретения является снижение стоимости при сохранении на высоком уровне механических свойств стали. 45

Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, медь, молибден, ванадий и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод 0,02-0,06

Кремний 0,1-0,4

Марганец 3,0-3,5

Медь 0,6-0,8

Молибден 0,2-0,4

Ванадий О, 10-0,25

Алюминий О, 1-0,35

Железо Остальное

Сталь может соДержать примеси: серу и фосфор 0,025 каждого.

Содержание в предлагаемой стали углерода 0,02-0,06 мас.Ж способствует процессу старения стали за счет выделения интерметаллидных соединений, что обеспечивает высокую прочность стали. Кроме того, пониженное содержание углерода улучшает свариваемость стали.

Повышенное содержание марганца

3,0-3,5 мас.Ж в стали придает стали способность к закалке, уменьшает растворимость в твердом растворе элементов упрочнителей, которые идут. на образование упрочняющих фаз, что способствует достижению высоких прочностных свойств.

При более высоком содержании марганца снижается ударная вязкость и ухудшается свариваемость стали.

Алюминий в количестве 0,100,35 мас.3 увеличивает прочность стали за счет образования интерметаллидных соединений.

Сталь выплавляли в 50 кг индукционной печи, разливали на слитки.

Химический состав стали приведен в табл. 1.

Слитки проковали на заготовки диаметром 20 мм и заготовки сечением

15р15. Заготовки подвергали окончательной термической обработке по режиму: нагрев на 950 С, выдержка 2 ч, о охлаждение на воздухе, старение 550600 С, выдержка 6 ч.

В табл. 2 приведены механические свойства стали (числитель - после нормализац щ, знаменатель — после нормализации и последующего старения для предлагаемых, после нормализа цик и отпуска — для известной).

Hs приведенных данных видно, что при сохранении механических свойств на высоком уровне стоимость стали снижена за счет применения менее дефицитных .и дорогих металлов.

Применение предлагаемой стали для спиральных камер гидротурбин по сравнению с базовым объектом (сталь 2ОГС) позволит получить экономический эффект 389,0 т.р. при годо- вой программе 6 камер.

1101466

Таблица 1

Содерхание компонентов, мас.7

Состав Предлагаемый

О,!Π— -. Остальное

0,23

0,02 3,0 0 1О 0,6

0,2 0,10

0,4

0,06 3,5 0,40 0,8

0,25

0 35

О,б- 0,015 — "2 О 03 .е

0,05;

0,2.

0,05«

0,2.

Т аблица2

Механические свойства стали

° Состав

634

68 7 760

70,3 820!

66 4 650

А»

67,2 690

692

156

719

743

64 О

66,0

390

Ю °

400

179

214

Известный

55-65

76-85

Составитель Б.Муравьев

Редактор Н.Дпуган Техред А Ач . Корректор И.Эрдейи

Заказ 4726/15 Тираа 603 Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретеиий и открытий

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

0,029 3,26 0,32 0,76 0,35 0,1!

3 Извест- 0,03- 0,6- 0,2- 0,5ный О ° 16 2 0 О ° 6 1

6о,, ИПа 6, Мпа 8, X. cp,X . КСЧ, кДи/м

М Ф

687 24 7

712 : 26,!

745 22 6

779 23,3

838 20 7

841 21,3

Филиал ЙПП «Патент", г.уагород, ул.Проектная, 4

Стоимость стали без учета накладных расходов, руб/т