Сталь

 

Изобретение относится к металлургии , в частностик сталям для элементов литых конструкций горно-обогатительных машин, работающих в условиях контактно-ударного нагруженит, абразивного воздействия и трения. Цель изобретения - повьшение ударной вязкости при отрицательных температурах , свариваемости и уменьшение анизотропии . Для повьгаения этих свойств сталь дополнительно содержит медь. Сталь имеет следукнчее соотношение компонентов , мае. %: углерод 0,05-0,15,кремний 0,lb-0,40; марганец 0,20-2,0; хром 3,5-6,0; никель 0,31-1,5; медь 0,31-0,80; алюминий 0,005-0,08; титан 0,005-0,08; кальций 0,005-0,02; барий 0,003-0,02; железо - остальное . 5 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ССМДИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3 ц1) 4 С 22 С 38/50 38/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ3

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3897461/22-02 (22) 15.05.85 (46) 23. 01. 87. Бюл. У 3 (72) А.Ф.Дегтярев, Г.Г.Карев, А.И.Квасов и В.А.Алферов (53) 669.15-194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 789628, кл. С 22 С 38/50, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 945220, кл. С 22 С 38/40, 1982. (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям для элементов литых конструкций горно-обогатительных машин, работающих в условиях контактно-ударного нагружени абразивного воздействия и трения.

Цель изобретения — повышение ударной вязкости при отрицательных температурах, свариваемости и уменьшение анизотропии.Для повышения этихсвойств сталь дополнительно содержит медь.

Сталь имеет следуюшее соотношениекомпонентов.мас.X:óãëåðîä 0,05-0, 15,кремний 0,16-0,40; марганец 0,20-2,0; хром 3,5-6,0; никель 0 31-1 5 медь

0,3 1-0,80; алюминий 0,005-0,08; титан 0,005-0,08; кальций 0,005-0,02; . барий 0,003-0,02; железо — остальное. 5 табл. Я

1285053 2

Цель изобретения — повышение ударной вязкости при отрицательных температурах, свариваемости и уменьшение анизотропии механических свойств по сечению.

В табл. 1 приведень химические составы предлагаемой и известной сталей.

Таблица 1

Содержание элементов, мас.%

Cr Ni Cu Al Ti Ca

Состав

С Mn Si Ва

Предлагаемый

005 02 010 35 031 031 005 000500050003

О, 10 1,2 0,25 4,5 0,8 0,52 0,03 0,05 0,008 0,007

0 15 2,0 0,40 6,0 1,5 0,8 0,08 0 08 0,02 0,02

Известный

0,02 0,001

0 25 6 0,37 Ь,О 1,6 — 0 01

Таблица2

Состав

Механические свойства кгс/мм

I (, кгс/мм а ц, кгс ° м/см, при о температуре, С

+20 -40

70,7

82„7

16,0

14,5

72,5

85,5

16,0

14,0

15,5

80,5

95,0

13,5

82,0

97,0

7,0

3,5

Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкционным сталям, в частности к сталям для элементов литых конструкций горно-обогатительных машин, работающих в условиях контактно-ударного нагружения, абразивного воздействия и трения, Все составы содержат серу 0,035 и фосфор а0,03 мас.%.

Заготовки прошли термообработку по режиму: нормализация от темпера1

Г туры 920 С, выдержка 4 ч, отпуск при температуре 650 С.

После проведения термической обработки определены механические свойст3з ва (табл. 2). !

22,0 55 0

22,0 54,0

20,0 52,0

16,0 40,0

Та блица 4

1285053

Характеристики прочности и пластичности определяют при испытании на растяжение образцов 6 мм и расчетной длиной 50 мм. Испытания на ударную вязкость проводят на копре с запасом энергии маятника 30 кгс-м на образцах 10х10х55 мм.

Исследование свариваемости стали проводят на специальных образцах размером 100х100х40 мм с надрезом, отличающихся между собой количеством слоев в деформирующем шве. Первым сваривают контрольный шов в четыре слоя. Сразу же после сварки в образце поперек этого шва фрезой выполняется канавка шириной 2 мм на глубину 5 мм от поверхности образца. По-. сле этого осуществляют многослойную сварку в 12 слоев второго (деформирующего) шва, который создает напря- 20 жение в сварном соединении с контрольным швом, под действием которых в месте надреза возникают трещины.

При сварке швов после наложения каждого слоя образец охлаждают до комнатной температуры. После вылеживания сварного. образца в течение трех суток образец строгают со стороны контрольного шва заподлицо с дном канавки, шлифуют и подвергают травле- 30 нию с целью выявления трещин (табл.3) .

Таблица3 ая, кгс м/см, отливок сече нием 250 мм о при, С а,, кгс м/см отливок сечением 50 мм при, С

Состав

+20 -40

+20 -40

15,0 14,0

14,0 12,5

13,0 12,0

4,0 2,0

16,0 14,5

16,0 14,0

15,5 13,5

7,0 3 5

Т а б л и ц а 5

35 Сост в

Состав

-40 (I

+20

Есть 40

Нет

Нет

Нет

0,91

0,93

0,89

0,87

0,88

0,83

45 3

Есть

Есть

Есть

0,57

0,56

Формула изобретения

Наличие трещин после нало. жения слоев

2 4 . 8 12

Предлагаемая сталь не имеет трещин после наложения 8 слоев, т.е. сварку в небольших толщинах и заварку дефектов можно осуществлять без подогрева;

Анизотропия свойств изучается на отливках сечением 50 и 250 мм после оптимальной термической обработки путем определения ударной вязкости при +20 и -40 С (табл. 4 и 5).

Коэффициент анизотропии сталей определяет как отношение ударной вязкости в сечении 250 мм к ударной вязкости в сечении 50 мм.

Как видно, предлагаемая сталь имеет более высокую ударную вязкость, особенно при отрицательных температурах, высокую свариваемость и низкую анизотропию свойств в различных сечениях по сравнению с известной сталью.

Коэффициент анизотропии при

О температуре испытаний, С

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, титан, кальций, барий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости при отрицательных температурах, свариваемости и уменьшения анизотропии, 1285053

Составитель С.Деркачева

Редактор Н.Бобкова Техред Н.Глущенко Корректор М.Максимишинец

Заказ 7605/30 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4 она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас. ;

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Алюминий

Титан

Кальций

Барий

Медь

Железо

0,31-1,5

0,005-0,08

0,005-0,08

0,005-0,02

0,003-0,02

0,31-0,80

Остальное