Конструкционная сталь

 

КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод,, марганец, кремний. хром, никель, ванадий, кальций и железо , отличающая ся тем, что, с целью повьшения механических свойств, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: Углерод0,42-0,49 Марганец0,5-0,8 Кремний0,8-1,1 Хром0,3-0,6 Никель0,3-0,6 Ванадий0,1-0,2 Кальций . 0,002-0,030 ЖелезоОстальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С ИЦ!и °

РЕСйУБЛИН

O9J 01) 4(51) С 22 С 38/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3435315/22=02 (22) 11.05.82 (46) 30.01.85. Бюл. Р 4 (72) И.М.Верховский, В.Ф.Гришко, Е.Н.Люмаров, В.В.Таболин и P.Ï.Øóáèí (53) 669.15-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 579339, кл. С 22 С 38/58, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 485171, кл. С 22 С 38/46, 1973. (54) (57) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, ванадий, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.X:

Углерод 0,42-0, 49

Марганец О, 5-0,8

Кремний 0,8-1, 1

Хром 0,3-0,6

Никель 0,3-0,6

Ванадий О, 1-0,2

Кальций . 0,002-0,030

Железо Остальное

1137111

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкционным сталям, используемым для изготовления высоконагруженных деталей, упрочняемых закалкой с нагревом токами высокой частоты.

Известна конструканоннан стань (11 следующего состава, мас.Ж:

Углерод О, 40-0, 55

Марганец О, 4-1,8 10

Кремний О, 20-0, 65

Никель 0,05-0,80

Ванадий 0,04-0,30

Хром 0,05-0,80

Иттрий 0,001-0,030

Редкоземельные металлы 0,03-0,57

Элемент, выбранный из группы, содержащей калий, кальций, натрий, б арий, литий, магний 0,04-0,60,, Железо Остальное

Недостатками этой стали являются 25 неудовлетворительные механические свойства, а также высокая стоимость из-эа наличия дефицитных и дорогостоящих элементов {РЗМ) .

Наиболее близкой к предлагаемой щ по технической сущности и достигаемому результату является конструкционная сталь )2j, содержащая, мас.X: .Углерод 0,35-4),50

Марганец О» 6-1р 6

3S

Кремний 0,2-0,6

Хром 0 15-0, 45

Никель О, 15-0, 45

Ванадий 0,05-0,20

Кальций Ор 01-Ор 05 4g

Железо Остальное

Недостатком известной стали являются неудовлетворительные механические свойства.

2

Цель изобретения — повышение механических свойств стали.

Указанная цель достигается тем, что конструкционная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром никель, ванадий, кальций и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, в мас.7.:

Углерод О, 42-0, 49

Марганец 0,5-0,8

Кремний 0,8-1, 1

Хром 0,3-0,6

Никель 0,3-0,6

Ванадий О, 1-0,2

Кальций 0,002-0,030

Железо Остальное

Содержание в стали кремния до

0,8-1, 1 мас.7 при условии применения термического упрочнения в виде закалки с нагревом т.в.ч. существенно повышает прокаливаемость, статическую и изгибную усталостную прочность в результате дополнительного легирования мартенсита. Известно, что кремний увеличивает долю ковалентных связей в металле и степень тетрагональности решетки мартенсита. Кремний способствует лучшему раскислению стали в процессе выплавки.

Составы предлагаемой конструкционной стали приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведены свойства стали после термообработки по следующему режиму: нагрев под закалку т.в.ч. до 860 С, время выдержки 1,5 ч,, зао калка в масло, отпуск 200 C 1 ч. а

В табл. 3 приведены свойства стали после термообработки по следующему режиму: нормализация при 880 С, вью держка 1,5 ч, диаметр заготовки 80 мм.

Как следует из табл. 2 и 3, предлагаемая сталь (составы 1-3) обеспечивает повышение механических свойств в сравнении с известной сталью (состав 4) на 15-20%.

1137111

4 ,Таблица

lСодержание компонентов, мас.%

Cr Ni V Ca Сос та

1 5 с ип js ) Р Ре

1 О, 49 0,74 0,93 0,6 0,3 0,2 0,015 0,016 0,025 Остальное

2 0,42 0.,80 1, 1 0,3 0,44 О, 11 0,03 0,016 0,014 Остальное

3 0,46 0,50 0,8 О;47 0,6 0,10 0,002 0,022 0,021 Остальное

Извест ный 0,48 0,69 0,61 0,32 0,29 О, 13 0,021 0,021 0,013 Остальное

Таблица 2

Относительное сужение, ОтносительПредел текучести, кгс/мм

Состав дарная вязкость, кгсм/см н редел проч ности б, кгс/мм ное удлинение,8,%

43,0-46,0

196-210

6,0-7,9

12,5 — 13,5

10, 5-12, Π41,0 — 43, 5 6,0-6,9

12,5 — 14 0 45,0-46,5 7,1-8,0

39,0-40,0 4,6-5,0

9,0-9 5

Таблица 3

Ударная вязкость, д,кгсм/см

-40 С

Предел текучести, 6, кгс/мм

Состав тносительное длинение,,%

+20 С

6,3 4,5

20,6

58,5

4,6

6,1

18,1

56,5

57,0

4,9

5,4

19,2

3,6

4,7

16,8

50,7

ВНИИПИ Заказ 10468/18 Тираж 582 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектнаа, 4

1 174-185

2 177-184

3 176-180

4 150-158

199 †2

197-206

170-174

Предел проч- . ности при циклическом изгибе d 1 кгс/мм2 (при числе циклов нагружения

5° . 106 ) 88-92

74-82

81-86

62-68