Сталь

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к пружинно-рессорным сталям, и может быть использовано при изготовлении пружины подвижного состава железнодорожного транспорта. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,56-0,64; кремний 1,4-1,8; марганец 0,6-0,9; серу не более 0,012; фосфор не более 0,20; хром 0,31-0,50; никель не более 0,20; медь 0,35-0,50; железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение служебных характеристик крупногабаритных пружин подвижного состава: релаксационной прочности и циклической долговечности за счет увеличения предела упругости по всему сечению прутка. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к пружинно-рессорным сталям для пассажирских и грузовых подвижных составов железнодорожного транспорта.

Известна пружинно-рессорная сталь, содержащая, маc.%:

Углерод 0,53-0,6

Кремний 0,6-0,8

Марганец 0,21-0,35

Хром 0,1-0,22

Никель 0,11-0,15

Железо и неизбежные примеси Остальное

(SU 1470808 A1, C 22 C38/40, 07.04.1989).

Наиболее близким к предложенной является сталь, содержащая, маc.%:

Углерод 0,57-0,65

Кремний 1,5-2,0

Марганец 0,6-0,9

Хром ≤0,3

Никель ≤0,25

Медь ≤0,20

Сера ≤0,035

Фосфор ≤0,035

Железо Остальное

К недостаткам указанной стали относится неоднородность предела упругости по сечению прутка, что приводит к нестабильности в отношении эксплуатационных характеристик, таких как релаксационная стойкость и циклическая долговечность. Особенно указанные недостатки проявляются при использовании стали для изготовления крупногабаритных пружин.

Техническим результатом изобретения является повышение служебных характеристик пружин подвижного состава, особенно крупногабаритных, а именно релаксационной прочности и циклической долговечности за счет увеличения однородности предела упругости по всему сечению прутка.

Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, железо – остальное, содержит компоненты в следующем соотношении, маc.%:

Углерод 0,56-0,64

Кремний 1,4-1,8

Марганец 0,6-0,9

Хром 0,31-0,50

Никель Не более 0,20

Медь 0,35-0,50

Сера Не более 0,012

Фосфор Не более 0,020

Железо Остальное

Увеличение содержания хрома и меди по сравнению с известным составом позволило создать структуру со стабильным уровнем свойств по всему сечению прутка крупногабаритной пружины, что привело, в свою очередь, к увеличению ее предела упругости и циклической долговечности.

Химический состав стали, применяемой согласно нормативной документации для пружин подвижного состава, и сталей, предложенных по настоящему изобретению, а также соответствующие им свойства после закалки в воде и среднего отпуска приведены в таблице.

Механические испытания сталей и изготовленных из них пружин проводились на универсальной установке UTS-100 при знакопостоянном цикле напряжений. Частота приложения нагрузки Pmax-40кH; Pmin-10кH.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Углерод 0,56-0,64

Кремний 1,4-1,8

Марганец 0,6-0,9

Хром 0,31-0,50

Никель Не более 0,20

Медь 0,35-0,50

Сера Не более 0,012

Фосфор Не более 0,020

Железо Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1