Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, титан, алюминий. хром, никель, медь и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения выносливости против усталостных разрушений и деформируемости в холодном состоянии, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,05-0,15 Марганец0,20-0,60 Кремний 0,005-0,090 Титан0,005-0,15 Алюминий 0,005-0,150 Хром0,01-0,40 Никель0,01-0,40 Медь0,01-0,40 Кальций 0,0001-0,0200 ЖелезоОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

««««

РЕСПУБЛИН, (д) С 22 С 38/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

«AEtOPCHOMY «ВИДЕТВЛЬСТВ«

«%

О °

° «

Ъ«

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ь (21) 3563925/22-02 (22) 18 ° 03.83 (46) 30.07.84. Бюл. И» 28

:(72) В.А.Вихлевщук, А.И.Яценко, В.А.Поляков, !0 С.Ахматов, В.М.Черно- грицкий, О.В.Филонов, В.Д.Колесник, П.P.Àíöèáîð, Н.М.Омесь, В.А.Скуднов, Д.А.Шевчак и М.М.Проходцев

"(71) Институт черной металлургии (53) 669 ° 15-194(088.8) (5e) 1. Авторское свидетельство СССР

»» 634587, кл. С 22 С 38/50, 1976.

2. Патент США Ф 3929472, кл. 75-24, опублик. 1974., (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, титан, алюминий, хром, никель, медь и железо, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения выносливости против . усталостных разрушений и деформируемости в холодном состоянии, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, масЛ:

Углерод 0,05-0,15

Марганец 0,20-0,60

Кремний 0,005-0,090

Титан 0,005-0,15

Алюминий 0 005-0 150

Хром 0,01-0,40

Никель 0,01-0,40

Медь 0,01-0,.40

Кальций 0,0001-0,0200 Я

Железо Остальное

1105514

20

Цель изобретения — повышение выносливости стали против усталостных разрушений и деформируемости в холодном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, титан, алюминий, хром, никель, медь и железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод 0 05-0 15

Марганец 0,20-0,60

Кремний 0,005-0,09

Титан 0,005-0,15

Алюминий 0,005-0,15

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и используется при производстве холоднонетанного листового проката. 5

Известна сталь {t ) следующего состава, мас.X

Углерод 0,002-0,045

Марганец 0,1-0,75

Кремний 0,02-4,5

Алюминий 0,005-0,5

Титан 0,001-0,02

Хром О, 01-.0,15

Никель 0,01-0,2

Медь 0,03-0,2

Железо Остальное

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности н достигаемому резуль-ату является сталь $2 j следующего состава, мас.7:

Углерод 0,001-0,15

Марганец 0,0t-t,0

Кремний О, 01-1,04

Титан О, 001-0, 1

Алюминий 0,001-0,05 2s

Хром 0,005-1

Никель 0,01-1

Медь О, 01-0, 05

Фосфор 0,01-0,04

ЖелЕзо Остальное 30

Недостатками известных сталей яв- ляются низкая выносливость против усталостных разрушений и неудовлетворительная деформируемость в холодном состоянии. 35

Низкая выносливость против усталостных разрушений приводит к выходу из строя изделий, изготовленных из стали, при их эксплуатации, например сепараторов, а неудовлетворительная 1п деформируемость в холодном состоянии — к низкому выходу годных изделий. !

Хром 0,01-0,40

Никель 0,01-0,40

Медь 0,01-0,40

Кальций 0,0001-0,02

Железо Остальное

Присутствие в составе металла кальция вызывает очищение границ зерен от вредных примесей и способствует более равномерному распределению неметаллических включений, в том числе сульфидных; в результате чего повышается сопротивляемость стали воздействию постоянных и циклических нагрузок в области пластических деформаций.

Нижние пределы содержаний углерода (0,5X), марганца (0,207) и кремния (0,0057) приняты из условий обеспечения необходимого уровня прочностных свойств, а верхние (углерод

0,157, марганец 0,607 и кремний

0,097) ограничены значениями, превышение которых вызывает резкое снижение способности металла подвергаться холодной деформации.

Нижние пределы содержаний алюминия (0,0057) и титана (0,0057) приняты из условий обеспечения глубокого раскисления стали, а верхние (0,15X) ограничены значениями, когда начинает значительно ухудшаться пластич1ность проката.

Пределы содержания кальция приняты от значения (0,0001X), когда начинает проявляться его благоприятное влияние на состав неметаллических включений, до значения (0,02X) когда это влияние становится максимальным. Нижние пределы содержаний хрома, меди и никеля приняты от значений (по 0,01Х кажцого), когда начинает проявляться влияние на сопротивляемость металла коррозии, а верхние ограничены значением (по 0,407 каждого), повышение которого приводит к ухудшению качества поверхности слитка.

Пример. Сталь выплавляют в электропечи емкостью 1,5 т. Металл раскисляют и легируют в печи отходами меди и металлическим никелем и в ковше в процессе выпуска плавки— ферромарганцем, феррохромом, ферротитаном, алюминием. В ковш дополнительно вводят порошкообразный силикокальций в струе аргона. Сталь разливают сверху на слитки массой 0,8 т в уширенные кверху изложницы с прибыльны1 105514

Состав сталей

Содержание компонентов, мас.Ж

Si Ti

Cr

Предлагаемой

0 05

0,5

0,005 0,15

0,40

0,09

0,09

0,6

0,15

0,09

0,005

0,15

0,02 . 0,05

0,15

0,2

0,005

0,005

0,01

0,005

0,01

0,05

0,2

0,01

0,15

0,6

0,09

0,15

0,15

0,40

0 05

0,03

0,1

0,22

0,001

0,032

О, 040

0 18

0,19

0,002 О,:12

0,75

Известной

0,08

0,45

0,03

0,05

0,03

0,13

0,15

1,00

0,35

0,03

0,04

0,40 ми подставками. Слитки прокатывают на полосу толщиной 3 мм. Полосу подвергают холодной прокатке на ленту толщиной 0,8 мм, из которой готовят сепараторы подшипников способом холодной деформации.

В таблице приведены составы пред лагаемой и известной стали, а также значения выносливости против усталостного разрушения (количество циклов до разрушения сепараторов подшипников) и деформируемости в холодном состоянии (выход годных сепараторов при их изготовлении способом холодной деформации).

Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемая сталь (составы 1-5) обладает в сравнении с известной сталью в 1,4-1,6 раз более

5 высокой выносливостью против усталостного разрушения и повышенной деформируемостью в холодном состоянии (выход годных иэделий увеличивается в 1,2-1,3 раза). При содержании компонентов стали. эа пределами предлагаемого состава выносливость- стали против усталостного разрушения и способность к деформированию в холодном состоянии снижаются.

Экономический эффект от испольsoвания предлагаемой стали. составляет

300 тыс. руб. в год.

1105514

Продолжение таблицы

Выносливость

Состав сталей

Содержание компонентов мас.X против усталостных разрушений (число циклов деформации) Fe

Са

Предлагаемой

0,0001 Остальное 14,2 .10

0,12

0,16

0,40

100

0,01

0,02

0,01

0,40

100

0,01

0,01

100

0,40

0,40

0,03

0,05

70

0,07

0,08

Известной

9,5 ° f O

9,1 10

0,04

0,05

0,38

0 05

Составитель А.Соловей .Редактор Л.Авраменко ТехредИ.Надь Корректор О. Билак

Заказ 5549/20 Тирах 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ухгород, ул.Проектная, 4

0,008

0,002

0,013

0,0001

0,0001

14,4 10

13,6 .10

14,8 10

15,2-10

10,5 fO

9,7-10

Выход годных сепараторов подшипников при холодной деформации, 7