Сталь

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к стали для литых деталей, эксплуатируемых в условиях ударно-абразивного износа в различных климатических зонах страны. Цель изобретения - повышение хладостойкости при температурах (-40)°С и (-60)°С в исходном и деформированном состояниях и литейно-технологических свойств. Сталь дополнительно содержит кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,9 - 1,5

марганец 10 - 15, кремний 0,2 - 0,8

хром 0,1 - 0,5

ванадий 0,03 - 0,3

титан 0,01 - 0,1

азот 0,01 - 0,06

алюминий 0,01 - 0,1

медь 0,1 - 0,5

кальций 0,001 - 0,01

магний 0,001 - 0,01

железо остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 22 С 38/38

ГОСУДАРСТВЕННО КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ 1

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4734633/02 (22) 05.09.89 (46) 30,08.91. Бюл, ¹ 32 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Костромской завод "Строммашина" (72) В.Л.Шагалов, Ф.С.Раковский, В.M,Рапопорт, Ю,А.Лезов, А.Б,Мессис, Л.П.Давыдов и Г.В.Ушаков (53) 669,14.018.256-194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1081)235, кл. С 22 С 38/58, 1984. (54) СТАЛ Ь (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к стали для литых деталей, эксИзобретение относится к металлургии, в частности к стали для литых деталей дробильно-размольного оборудования и экскаваторов, работающих в условиях ударно-абразивного изнашивания в различных, преимущественно в северных и восточных районах страны.

Цель изобретения — повышение хладостойкости при температурах -40 и -60 С в исходном и деформированном состоянии и литейно-технологических свойств.

Предлагаемую и известную стали выплавляли по базовой однотипной шихте в

200-килограммовой индукционной печи с основной футеровкой.

Химический состав известной и предлагаемой сталей приведен в табл.1.

Опытным металлом заливали трефовидные пробы, которые разрезали на лепестки. ЫЛ 1673631 А1 плуатируемых в условиях ударно-абразивного износа в различных климатических зонах страны. Цель изобретения — повышение хладостойкости при температурах -40 С и

-60 С в исходном и деформированном состояниях и литейно-технологических свойств, Сталь дополнительно содержит кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас,7,; углерод 0,91,5; марганец 10-15; кремний 0,2-0,8; хром

0,1-0,5; ванадий 0,03-0,3; титан 0,01-0,1; азот 0,01-0,06; алюминий 0,01--0,1; медь

0,1-0,5; кальций 0,001-0,01; магний 0,0010,01,железо остальное. 2 табл. и закаливали в воде от 1050" С после выдержки в течение 2 ч, Из лепестков треф после термообработки и после термообработки и дальнейшей деформации (путем растяжения специально изготовленных образцов) изготавливали образцы с круглым надрезом для дальнейших испытаний при -40 и 60 С, Исследования жидкотекучести проводили на основании сравнительного анализа длины спиральных прутков, заливку которых производили в cnåöèàëüíûõ пробах.

Температуры заливаемого металла был . выбраны из реальных условий в завимости от продолжительности разливки литых деталей различного веса и конфигурации. При каждой температуре 1430 — 1450-1470 С заливали по одной спирали.

ИзЛучение склонности к образованию горячих трещин производили на специаль1673631

0.9-1,5

10-15

0,2 — 0,8

0,1 — 0,5

0,03-0,3

0,01-0,1

0,01-0,06

0,01-0,1

0,1-0,5

0,001-0,01

0,001-0,01

Остальное

Таблица!

Солерланне ломлонентов, нас. I

1.

Са Н, А1 Cu т

С !1л Si Ст V 1 Ti ) N Ni Ва 1 Р Б fe

3 1

Итвестнал сталь

005 0020 ОOS 05

1,2 1О О О 5 О 3 О 15

0,4

0,003 0,085 0,022 Остальное

Ореллатаенал сталь

0 0I 0,01 0,1 0,001

0,020 0,06 0,3 0,003

006 010 05 001

0,015 0,05 0,3 0>001

015 005 03 001

0,1 Oi 1

03 0,10,5 0,30

О, 35 О, 12

О, 3 О, 15

0,9 !0,0 0,2

1„2 13,0 0,5

1,5 lS,O О ° 8

1„15 13,0 0,5

1,2 13,0 0,6

0,01

0,05 о, 10

0,05

0,06

О, 001

0,0030,01

О, 001

0,01

О ° 076

О, 072

0,070

0,080

0,071

0,020

0, 018

0,017

0,0! 9

0,017 ных пробах с различным сечением, При формовке колец болван выполняли с ослаблением путем выборки части формовочной смеси и беэ ослабления путем прочной жидкостекольной смеси. В первом случае литейная усадка охлаждающейся отливки проходила относительно свободно в отличие от второго, когда литейная усадка была затруднена и велика вероятность образования трещин в местах перехода стенок различной толщины. Морфологию неметаллических включений изучали путем металлографического анализа. Индекс загрязненности (!) подсчитывали как отдельно по остроугольным неправильной формы включениям (Q.В.) и глобулярным включениям (Г,В,), так и по общему количеству включениям (ion!i!) Индекс определяется как соотношение суммарной длины включений к длине наблюдения 150 мм.

Состав неметаллических фаэ определяли на основании микрорентгеноспектральних исследований, химического и петрографического анализов злектролитически выделенных оксидных осадков.

Результаты испытаний известной и предлагаемой сталей приведены в табл.2.

Иэ приведенных в табл,2 данных видно, что предлагаемая сталь по сравнению с известной обладает значительно более высокой ударной вязкостью как при -40, так и при

-60 С, особенно в деформированном состоянии.

Жидкотекучесть предлагаемой стали при всех температурах заливки заметно выше, чем у известной стали, как и трещиноустойчивость. изученная на различных кольцевых пробах, Причем количество трещин на пробе иэ предлагаемой стали. залитой и кристаллизующейся в жестких условиях (беэ ослабления), более чем в 2

5 раза меньше, чем на пробе из известной стали, а в случае ослабления на кольцах иэ предлагаемой стали трещины или вообще отсутствуют, или их длина невелика.

Использование предлагаемой стали по10 эволит увеличить надежность и долговечность быстроизнашивающихся литых деталей и срок службы машин и агрегатов в целом, Формула изобретения

15 Сталь преимущественно для отливок, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, титан, азот, алюминий, медь, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения хладостойкости при тем20 пературах -40 и -60 С в исходном и деформированном состоянии и литейно-технологических свойств, она дополнительно содержит кальций и магний при следующем соотношении компонентов, 25 мас.%:

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

30 Ванадий

Титан

Азот

Алюминий

Медь

35 Кальций

Магний

Железо с

In о н ст .с

Iri

Ъо (o o

-Ф о с с .Ф l l о о e o

Q н сс(Д

IO O о х

Э с, г о

hh

1 а х

М t0 5 ( о

Ц .! о ((z

03 х

G и ,О

1 ".

) и а

k x

I С сг! г- Q г. с с. Л

Л с !

Q ccC а СС Ill х х.-! о . п.г

1 со со с и!

I Г .ч

Ю (и с ! Ч с ..Ч с.! ( г(Х

Е

Э х х ю х х э о хх х

Э X х х с Ы х:!

Ф сс(Х с1 х х (4

r( а о с с х с!

Ill а

t-

I о и о о

;Г 3, х

О

IX &и) ха

:г ч ,>

rI ь: (ссс с! Z к пахре

m о о

rn Х & U сч

Ц

Щ

v ( у

43

О сс) Ю х п сО !. Ю о д г. (г; I(С х

:3 г!

5:

r-! .! п с!

5 гч г ч о гп г! с !

Р с сс (YJ сс о о.Ф п гп г!

o c o г гч In 0 ,и г! с ! с.!! t i (О с с! с. п сг ъ г4 .с .о

I )

rr r-..X г- ° гч