Конструкционная сталь

 

I А

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеез Свветскнк

Социалистические

Республик (11) 605854

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.01.77 (21) 2443305/22-02

2 (51) М. Кл.

С 22 С 38/18 с присоединением яаявки ЭЬ

Гвврдирвтиаиимй «ив«тат

Ввввта Иииивтрвв 66йр ив ива«а иваврвтвиий и аткрытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано050578. Бюллетень %17 (53) УДК

669 15 т74т782 т292т 786 т781 т71т 295 194 (088 B) (45) Дата опубликования описания 240478 (Щ Ааторьт И.М. Вышванюк, Ю.Д. Морозов, A В. Жердев, Г.С. Якименко, ИаОбрЕтЕНИя A.Т. Чеботников, В.В. Прогонов, Ю.И. Войтенко и А.И. Моисеенко (71) Заявитель (54) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ

Йэобретение относится к металлургии, а именно к сплавам группы сталей и может быть использовано при изготовлении строительных конструкций.

Наиболее близкой к предлагаемой,по. технической сущности и достигаемому эффекту является конструкционная сталь, при следующем соотношении. компонентов, вес.%:

Углерод 0,08 -0,25

Марганец 0,7 -2,0

Кремний 0,4 -1,0

Азот 0,008-0,05

Ванадий . 0,01 -0,25

Ниобий 0,005-0,1 IS

Церий 0,005-0,2

Железо Остальное (1).

Эта сталь после нормализации имеет предел текучести « 42 кг/мм, временное сопротивление и 58 кг/мм относи- 20

1 тельное удлинение 20% и упарную вязкость при 70 С 6,1 кгс/см

Недостатком этой стали является сравнительно низкий уровень прочности и невысокая хладостойкость. 25

Целью изобретения является повышение прочности и хладостойкости стали.

Это достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот и железо, дополнительно. 30

2 содержит бор, алюминий и титан при следующем соотношении компонентов, вес.и:

Угле1>од 0,06 -0,30

Марганец 0,80 -2,0

Кремний 0,17 -1,0

Ванадий 0,01 -0,25

Азот 0 005-0,040

Бор 0,001 0,008

Алюминий 0,005-0,10

Титан . 0,005-0,015

Железо- Остальное

Введение в сталь алюминия позволяет связать весь кислород в прочные мелкодисперсные окислы, а небольшая добавка титана повышает их пластичность.

Предельные концентрации алюминия выбраны для получения необходимой степени раскисленности стали. Пределы концентрации титана с одной стороны способствуют получению комплексной оксидной фазы, а с другой стороны исключают образование неблагоприятных нитридов титана. Пределы содержания углерода с одной стороны необходимы для получения высоких прочностных свойств, а с другой стороны удовлетворяют требованиям по ударной вязкости и хорошей свариваемости. Кремний в выбранных пределах способствует повышению прочностных свойств, не снижая при этом своей хладостойкос405854

Таблица 1

Химический состав, В углерод марга- крем- азот ванадий алюми- титан бор железо., . нец ннй ний .

0,004 Остальное

0 05 0,005

0,49

0,021,0,12

0,06 2,00

0,04 0,015 0,003 То же

0,80 0,35 . 0,040 . 0,11

0 15 1,54

0,001

0,005 . 0,01

0,10 0,01

0 03 0,01

0,005 0,25

1,00

0,01

1,38 0,17

0,21

0,18

0,005

0,008

О, 0 1 8.

0,019

0,09

1,43

0,43»

Таблица 2

Механические свойства

22,5

9,6

14,2

54,0

65,5

8,5

13,6

49,0

21,0

62,0

23,0,. 52,0

12,8

13,8

13,08,9

66,0

10,2

22,0

64,5

51,5

9,8

64,0

23,0

53,5 ти. пре«дели марганца упрочняют твердый раствор и повышают.хладостойкость стали.

Ванадий и бор являются одним из наиболее активных нитрообразующих элемен тов.j В стали . с повышенным содержанием азота, онй образуют мелкодисперсные частицы карбонитридов, благодаря чему измельчается зерно и повышаются прочностные свойства,пластичность и хладо-. стойкость стали. Пределы содержаний бо», ра и ванадия эффективно воздействуют на механические свойства стали. Содержание азота в выбранных пределах поз-воляет максимально измельчить зерно исключает образование пузыристых слйт- 18 ков. «Сталь подвергается нормализации

Ьрн 900 980 С {скорость 2 мюн/мй, воз дук) °

Прн нагреве до 900-980 С карбонитриды ванадия и ннтриды бора почти пол" 20 ностью растворяются в твердом растворе, а затем при охлаждении они опять выделяются в виде мельчайших частичек.

Этн дисперсные выделения служат в ка« честве дополнительных зародышей при ч сн,превращении, измельчая зерно феррита, что.повыиает пластичность и. вязкость стали.. Присутствующий ;в стали бор служит интенсификатором йри нитридообразовании и сам образует .мелкодисперсные нитриды поэтому количество дисперсных частиц эаначительно увеличивается.

Все варианты предлагаемой стали подле. нормализации имеют ферритоцерлитовую структуру. химический состав и механические свойства стали представлены в табл.1 и табл. 2.

605854

Ф

Составитель С. Деркачева

Техред Q.Чужих Корректор E. Папп

Редактор Стрельникова

Заказ 2342/19 Тйраж 772 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул.,Проектная; 4

Предлагаемая сталь имеет прочностные свойства и большую вязкость., особенно .при отрицательных Фумпературах.

Экономический эффект от использования предлагаемой стали составит 100120 тмс.руб.

Формула изобретения

Конструкционная сталь, содержащая

10 углерод, марганец,;кремни», ванадий, «вот и железо, отличающаяся тем, что, с целью поведения прочности и хладостойкости,. она дополнительно col5 держит бор, алиэыний, н титан при следующем соотношении компонентов, зес.%t

Углерод 0 06 -0,30

Марганец 0,80 -2,0

Кремний 0,17 -1,0

Ванадий 0 01 -0 25

Азот 0,005-0,040

Бор 0,001-0,008

Алюминий . 0,005-0, 10

Титан . 0,005-0,015

Железо Остальное

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизеь

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 336367 кл. С 22 С 38/12) 1975.