Сталь

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу стали для отливок, предназначенной для изготовления литых тяжелонагруженных деталей машин, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера и Сибири . Целью изобретения является повьшение хладостойкости и предела усталости , снижение склонности к хрупкому разрушению стали. Эта цель достигается тем, ЧТО сталь,, содержащая углерод, хром, м1фганец, кремний, никель , молибден, алюминий, кальций, бор, ванадий, азот и железо, дополнительно содержит кобальт и мьшьяк при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,13-0,38; хром 1,051 ,9, марганец 0,4-1,2, кремний 0,20 ,45, никель 0,4-1,0, молибден 0,050 ,35, алюминий 0,01-0,08, кальций § 0,005-0,10, бор 0,001-0,006, ванадий 0,03-0,09, азот 0,004-0,018, кобальт сл 0,008-0,10, мышьяк 0,001-0,010, железо остальное, при условии, что отношение кобальта к бору 5-70. Сталь можно использовать для изготовления литых деталей машин ответственного назначения, например для деталей ковкэ ша, ходовой системы карьерных зкска ваторов и т.д., предназначенных для работы в условиях низких климатических температур. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 22 С 38/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3914969/22-02 (22) 21.06 85 (46) 23. 11.86, Бюл, У 43 (7-1) Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения и Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения

"Уралмаш" (72) В.Г.Сорокин, В.Н.Захаров, Г.Х.Бойко, М.А.Гервасьев, Л.А.Троп, Е.П.Воробьева, Г.Н.Плотников, С.П.Хватков, В.H.Öâåòêîâ, Ю.А.Попов, В.П.Михеев и А.А.Железнова (53) 669.14.018.291-194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1065495, кл. С 22 С 38/32, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 759614, кл. С 22 С 38/54, 1978, (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу стали для отливок, предназначенной для изготовления литых тяжелонагруженных деталей машин, эксплуатируе„„Я0„„1271910 А 1 мых в районах Крайнего Севера и Сибири. Целью изобретения является повышение хладостойкости и предела усталости, снижение склонности к хрупкому разрушению стали. Эта цельдостиI гается тем, что сталь,, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, никель, молибден, алюминий, кальций, бор, ванадий, азот и железо, дополнительно содержит кобальт и мышьяк при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод О, 13-0,38; хром 1,051,9, марганец 0,4-1,2, кремний 0,20 45 никель 0,4-1,0, молибден 0 050,35, алюминий 0,01-0,08, кальций

0,005-0, 10, бор 0,001-0,006, ванадий

0,03-0,09, азот 0,004-0,018, кобальт

0,008-0,10, мышьяк 0,001-0,010, железо остальное, при условии, что отношение кобальта к бору 5-70. Сталь можно использовать для изготовления литых деталей машин ответственного назначения, например для деталей ковша, ходовой системы карьерных экскаваторов и т.д., предназначенных для работы в условиях низких климатических температур. 2 табл.

1271910

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу низколегированной стали, и предназначено для изготовления литых тяжелонагруженных деталей, работающих в условиях низких температур и подвергающихся при эксплуатации значительным ударным и знакопеременным нагрузкам.

Целью изобретения является повышение хладостойкости и предела усталости, снижение склонности к хрупкому разрушению стали.

Для исследования выплавляют экс. периментальные плавки предлагаемой и известной стали. Каждую плавку разливают в чугунные изложницы на слитки весом 18 кг.

Химический состав исследуемых сталей представлен в табл.1 (состав 1 оптимальный, состав 2 по нижнему пределу, состав 3 ниже нижнего, состав 4 по верхнему пределу, состав 5 выше верхнего, составы 6-9 оптимальные, но с разным соотношением кобальта к бору: состав 6 по верхнему пределу соотношения, состав 7 выше верхнего, состав 8 по нижнему пределу соотношения, состав 9 ниже нижнего).

Исследованные стали подвергают термообработке по режиму: аустениэация в течение 2 ч при 920-930 С, закалка с этой температуры в воду с последующим отпуском при 600 С.

Механические свойства при растяжении сравниваемых сталей (О т ь

8, Ч ) после указанной термообработки определяют на пятикратных образцах ф 5 мм в соответствии с ГОСТ,Хла. достойкость сталей определяют при серийном испытании ударных образцов типа 1

Для оценки склонности сталей к вязким и хрупким разрушениям при низких температурах проводят ряд дополнительных испытаний, По результатам испытаний на ударный изгиб с концентратором типа Т (усталостной трещиной) рассчитывают величину

KCU — КСТ

К

-7

KCU характеризующую чувствительность стали к концентраторам напряжений.

Предел усталости определяют при чистом изгибе с вращением на образцах ф17 мм. Испытания проводят на ма1

10 шике МУИ-6000 на базе 10 циклов нагружения.

Механические свойства сталей даны в табл.2..

Более высокий уровень механических свойств предлагаемой стали позволит

15 повысить качество, надежность и долговечность литых иэделий, производимых из этой стали, избежать простоев техники, связанных с внеплановыми ремонтами и гарантировать безопасную

20 работу вплоть до температур (-60)-(-70) О C

Формула изобретения

25 Сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, никель, молибден, алюминий, кальций, бор, ванадий, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения хладостой30 кости и предела усталости, снижения склонности к хрупкому разрушению, она дополнительно содержит кобальт и мышьяк при следующем соотношении компонентов, мас.X:

35 Углерод 0,13-0,38

Хром 1,05-1, 9

Марганец О, 4-1,2

Кремний 0,2-0,45

Никель 0,4-1,0

40 Молибден 0,05-0,35

Алюминий 0,01 — 0,08

Кальций 0 005-0,10

Бор 0 001-О,ОО6

Ванадий 0,03-0,09

45 О, 004-0,018

Кобальт 0,008-0,10

Мышьяк 0,001-0,0100

Железо Остальное при условии, что отношение кобальта к бору составляет 5-70.

127191( и о

Ch

О

D л о б

D о л о

o o

o o л л о о

Ю о л о о о о л л о о

Ю

Ю л о о о л о ф

Ю ь л ь

00 ф о в

o o л о о

С0

Ю

Ю л

Ю

Ю л о сс о о л

Ю

Ч л л о о

tel

Ю л о о

1 ! о ф

D Ю л

Ю о

Ю %л л

O О с;р Ch о о л л о о л м о о л л о о

ill о л

Ю сЛ ь л ь сЛ

Ю л

Ю л о сч л ь о о

О О л л

O О ь о л ь о о о о л л о о

Р)

Ю о л о о о л о

Ю о л

D о л

Ю сЛ

Ю Ю л о

0! о

1 с о

1 +

Ю

Ю л

D О

D ь л о 3 см с» о о о о л л о о

О

О л

CO

Ю

Ю о л

Ю о

O 01

Ю о л л

Ю о о л

o o о о л л о о о Ю л

Ю о о л о

Ю л о о

Ю

Ю О л

О О ф о т CV о л л о о

Ю о л

Р1

Ю о л о о о л л о о

D л

Ю ь

O о о О л л

Ю О о о о о о л л о о о о ) о о л л о о

С ) ь л

Ю О ь л ь о

Ю л о с 3

Ю л о о о с 1 б

Л tl л о о о о о

N сц л л о о

С4 л

Ю л

Ю л

D л ь

Ю (V л ь л л

° \ л

О О о

Е

1

I +

1 rf

I Р

I в

1 kf

Щ л л

Ю сЛ о о

° л л

Ю и л л л л

Ю О ф о л л л о

1/ (") л

Ю л л л о л

О о с-) с) 01 с ) л л о о о л с б с ) л л л ю о о

Ch л

Ю с 1

Р ) л

М1 о lh л л л о с л

Ю р л л

О О

CO ф

° л о о сц . с л л л о о л ф л ь

С0 л

Ю 0 л о с ) л

Ю

Ю о л л л

Ю ° и о,.

1 и

0! (р 10 > ж

Р 1 л о

О сч л ь

CV л

Ю сч се л л

O О л

Clj Я

4 у

Ц Щ

4 ц

Р с0 1, с0 Е ф

I и о

1 о е и

1 с0 х л

С0 о ! т ж

0I ж

1 kt ! Э о сч

Х м и щ в о л л л л л ° \

% М ф О л р ) б с 4 с 4 с л л л л * о î о о о и о л о

1 л л о! 27)9)0 тно Поро Ударная вязкость КСЧ, ИДа/м, при н- хлад" тель но- . ое лом 6 KOCT ие, С, @ X T60@

-60 ««80 +20

-40

Предлагаемый

1 1100 974 19 45 -60 1,43 1,27 1,05 0,91 0,70 1,20

2 964 879 24 52 -50 1 ° 85 1,38 1,17 0,95 0,72 1,52

Э 905 798 25 53 -40 1,78 1,24, 1,01 0,70 0,42 1,35

4 1420 1240 16 42 -40 1,36 1,12 0,90 0,81 0,63 1,06

5 1450 1260 13 35 -35 1,09 0,91 0,73 0,67 0,49 0,77

6 - 1000 936 18 46 -55 1 20 1 09 0,93 0,84 0 65 1 0

7 1025 939,15 44 -45 1,10 1,01 0,8Э 0,67 0,59 0,86

8 1060 962 21 51 -60 1,38 1,21 1,02 0,90 0,68 1 12

9 1065 970 18 48 "50 1,19 1,01 0,85 0,7 I 0,50 0,92

Известный

10 885 780 18 43 -40 1,30 1,08 0,79 0,50 0,34 0,98

11 1190 1004 14 40 -45 1,39 1, 11 0,82 0,65 0,40 1,07

12 1610 1490 12 39 "35 1 03 0 96 0 64 0 41 - 0 75

Таблица 2

1271910 а температуре испытаний, С аннй

765

Оэ94 Оэ76 Оэ63 0@44 Оэ 16 Оз26 Оэ28 Оэ31

0,37

0,98 0,80 0,60 0,42 0,18 0,29

0,79 0,61 0,36 1,56 0,24 0,36

641

0,32 0,37 0,42

0,40

570

0,49 0,63

Оэ80 Оз60 0>49 О ° 35 Оэ22 Оэ29 Оэ33 Оэ39 Ою45

Оэб7 . Ов42 Оэ34 О ° 16

875

0 50 0,67

0,29

0,36 0,43

0 37 0 66 0 56 0 40 0 17 0 26 О 29 0 33

750

0,39

0 76 0,54 0 39 О 29 О 22 О 31 О 35 О 42

734

0,51

0 ° 87 0,70 0,60 0,39 0,19 0,28 0,31

0 33 0,42

760

Оэ54 0 43 0,26 0,23 0,32 0,35 0,40 0,47

0,69

738

590

О 71 0,45 0,25 - 0.25 0,34 0,43 0,51

0 75 0 50 0 35 0,14 0,23 0,32 0,39 0,46 0,64 620

600

Ов60 Оэ35 Оэ 17 — Оэ27 Оэ37 Оэ45 Ою58

Составитель В.Брострем

Техред И.Попович

Корректор А. Зимокосов

Редактор Н.Гунько

Заказ 6312/27 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4