Сталь

 

.СУДА (") 524856

G П И С А Н ФГЕ

Совз Советскин

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.06.74 (21) 2035933/01 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано15.08.76, Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 19.11.76 е. (51) М. Кл.

С 22 С 38/50

Государстееннв|й комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений н открытий (53) УДК669,15 782 74 26 24 28 292 71 295 891-1 94 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Н. Н, Зорев, И. А, Борисов, В. Н. Селезнева, А А. Астафьев, М. Б. Рощин, B. В, Черных, Ю. B. Соболев, В. В. Соболев, А, В, Кузнецова и А. И. Шаврин (71) Заявитель центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (54 ) СТАЛЬ

Известная сталь имеет недостаточную прокаливаемость в сечениях до 2500 мм, а также низкий уровень прочностных свойств.

Цель изобретения — повышение прокаливаемости и прочности стали в сочетании с высокой вязкостью. Это достигается тем, что сталь дополнительно содержит кальций и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к получению легированных сталей, обеспечиваюших повышенный предел текучести при сохранении высокого уровня пластичности и вязкости при отрицательных температурах для роторов, укрупненных электрошлаковой сваркой.

Для укрупнения поковок методом электро. шлаковой сварки применяется сталь следуюgего химического состава, вес.%: 1Î

Углерод О, 20-0,27

Марганец 1,7 -1,3

Кремний О, 17-0,37

Хром 1,7 — 2,0

Молибден 04 -06 д

Титан 0,02-0,06

Железо Остальное (1).

Однако указанная сталь не удовлетворяет требованиям, предъявляемьлл к сварным роторам, вследствие недостаточной прокаливае- 20 мости в сечениях до 2500 мм, существенного снижения прочности, пластичности и вязкости в таких больших сечениях, а также повышенной чувствительности к хрупким разрушениям, 25

Наиболее близкой ем ой стали является дуюшие компоненты, Углерод

Марганец

Кремний

Xpolvl

Никель

Молибден

Ванадий

Титан

Барий

Стронций

Железо по составу к предлагасталь, содержашая слевес.%:

О, 05-0,5

0,4 2,0

0,2 -1,0

0,2 -1,5

0,2 -3,5

0,05-0,5

0,05-0,2

0,01-0,1

0,01-0,05

0,01-0,05

Остальное (2).

524856

Для регулирования размера и формы неметаллических включений,в первую очередь сульфидов, в сталь введен кальций в количестве 0,001-0,05%, так как с увеличением развеса слитка повышается загрязненность стали неметаллическими включениями, в частности в осевой зоне слитка, где наблюдается снижение прокаливаемости при термической обработке и анизотропия ме10 ханических свойств. Присутствие алюмини в количестве 0,005-0,06% необходимо в крупных поковках диаметром до 2500 мм для повышения сопротивления металла хрупким разрушением.

15 Механические свойства полученные в результате термообработки предлагаемой и известной сталей по следующему режиму: о закалка с 880-900 С, отпуск при 610620 С с последующим охлаждением, прио

20 ведены в табл. 1„

Та блица 1.тиль

1!звестная

85,0

1 00,7

17,3

66,0

16,3

6,3

64,0

15,5

5,8! Ье пложе;гния

92 3

111,465,3

19,7

14,8

1 3,4,. ="-:

67,1

12,1

:: ик вилно из таолицы, предложепная ста II= )f- .илаот более Bblcoêèìè прочностнь;— мл свойствами и - орошей вязкостью по срав!

1О! «IIG : ИЗВЕСTIIОй, %.ехиническио свой: тли известной и предложел: .ой стилей„;: .;;. ";. f -. e после термооб од бит к л,. ",;. ятпрукцлей с х ижден ие центра

Углерод 0,18-0,28

Кремний 0,17-0,37

Марганец 03 -0,6

Хром 2,05-",45

Никель 2р5 -3,5

Молибден 0,45- 0„7

Ванадий 0,ОО1-О,О6 гълюминий 0,005-0, О 6

Титан 0,02-0,10

Кальций 0,001=0,05

А<елезо Остальное.

Повышение содержания хрома в стали до

2,05-2,45 о обеспечивает высокую прокаливаемость стали, необходимую лля крупных поковок диаметром до 2500 мм, укрупняемых электрошлаковой сваркой, а также высокий уровень прочности B сочетании с хорошей вязкостью в центральных зонах крупных поковок, где скорость охлаждения не превышает 10 С/р. крупных поковок (т.е, со скоростью 10 С/ч приведены в табл. 2. Для получения сопоставимых данных по прокаливаемости центральной зоны крупных поковок из известной и предлагаемой сталей, температура аустенизации равна 860о С, т.е. температуре аустенизации известной стали.

524856

Та блица 2

20,.0

70,7

83,1

12,3

4,1

Известная

69,7

83,2

70,6

19,3

11,6

66,0

3,7

Предложенная 86,4

98,2

18,2

17,7

70,6

91,2

22,7

83,5

19,7

13,7

71,6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 313890, кл. С 22 (39/00, 1971 г.

2. Авт.св. СССР № 298685, кл

С 22 С 39/00, 1971 г.

0.18-0,28

0,17-0,37

Составитель Е. Хохрякова

Редактор Н. Корченко Техред Г. Родак Корректор С, екмаР

Заказ 5108/584 Тираж 764 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Как видно из таблицы, предложенная сталь обладает более высокой прокаливаемостью и обеспечивает необходимый уровень механических свойств в центральных зонах крупных поковок диаметром до 2500 мм, Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, титан, никель, 30 ванадийижелезо, отличающая— с я тем,-что, с целью повышения прокаливаемости, прочности в сочетании с высокой вязкостью, она дополнительно содержит кальций и алюминий при следующем соотношении

35 компонентов, вес.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Молибден

Ванадий

Алюминий

Титан

Кальций

Железо

0,3 -0,6

2,05»2,45

2,5 -3,5

0,45-0,7

0,003=0,06

0,005-0,06

0,02-0, 1

0,001-0,05

Остальное.