Сталь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1и730862 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 01.0776 (21) 2381031/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3рр480, Бюллетень ¹ 16

jg М К 2

С 22 С 38/24

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений . и открытий (53) УДК 669.15 74 782 26 794 292 786 891-194 (088. 8) Дата опубликования описания 300480 (72) Авторы изобретения

Е.И»Пряхин, Г,A.Èåìoíàåâà, А. P. Âèøíåâñêèé, Ю.Н.Малыгин, Л.Х.Ройтман, Л.И,Верштейн, A.A.ÔHëèïïåíêoâ, О.Н.Магницкий, Л.С.Иванова, В.A.Мошаров н Н.A.Ñàâèöêèé (71) Заявитель (54 ) СТАЛЬ

Изобретение относится к области металлургии, а именно к ннзколегнрованным высокопрочным сталям для литых изделий, работающих при пониженных температурах.

Известна сталь, содержащая, вес.%: .Углерод 0,22-0,30

Кремний О, 20-0, 42

Марганец 1, 40-1, 80 10

Хром 0,7-1,0

Молибден 0,1-0,2

Железо Ост аль ное .

Эта сталь обеспечивает предел прочности 7g кг/мм, предел текучес2. тн 55 кг/мм, относительное удлинение 20%, относительное суженйе

35в, ударную вязкость при +20 С—

10 кг м/см, а при — 60 С—

6 кг м /см (1) °

Данная сталь не обеспечивает достаточно хорошее сочетание прочностных„ пластнческнх свойств н ударной вязкости.

Наиболее близкой к предлагаемой является сталь, содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,16-0,22

Марганец 1,5-2,0

Кремний О, 45-0, 8

Хром 0,4-0,7

ЗО

Алюминий .0,03-0,06

Иттрий . 0,02-0, 15 i

Железо Остальное

Известная сталь имеет предел прочности 63 кг/мм, предел текучести

54,7 кг/мм,.относительное удлнне2 ние 22,2Ъ, ударную вязкость при

+20 С вЂ” 18,8 кг м/см, а прн -60 С вЂ”

14,9 кг м/см (2), Данная сталь обеспечивает высокие значения ударной вязкости, особенно при отрицательной температуре, однако для иэделий, работающих прн больших нагрузках, наряду с повышенной хладостойкостью требуется н повышенная прочность, в сочетании с достаточной пластичностью.

Цель изобретения — повышенне прочности, при сохранении удовлетворительной пластичности н ударной вязкости.

Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, иттрнй н железо,. дополннтельно содержит ванадий, азот н кальций прн следующем соотношении

KOMTIOHGHTOB вес,в»

Углерод 0,12-0,24

Марганец 0,7-1,5

730 862

Т а б л и ц а 1

Плав- Химический состав опытных плавок, вес. Ъ

Г f 7 7 t I 7 7 1

С Si Mn Cr V N P S Al Y Ca

Предлагаемая

551 0,24 0,6

0,7 0,70 0,051 0,010 0,024 0,023 — 0 03 0 005

0,07 0,02

0,11 0 05

552 0,18 0,95 1,08 1,09 0„11 0,023 0,03 0,032

553 0,12 1,30 1,49 1,47 0,18 0,035 0,03? 0,031

Известная

О 03 0 03

0 03 0 02

0,06 0,15

«й

1 5

2,0

-Я.»

0 4

0,7 с

О 16

0,22

Таблица 2

Механические свойства опытных плавок

Относитель- Относи- Ударная вязкость, ное удлине- тельное кг м/см ние, Ъ сужение, Ъ при +20 С при -60 С

Предел рочности, кг/мм

Плавка, 9

Предел текучести, „,/ 2

21,6

63,0

9,2

7,5

91,5

70,4

93,0

9,3

7,7

70,2

21i0

62,1

8,0

9,0

85,5

64,0

63,8

24,6

8 2

65,5

12, 1

85,0

25,0

l1 8

7,8

66,1

12,0

8,3

28,0

69,5

13,1

9., 1

57,1

79 1

56,4

13,0

9,4

28,6

69,3

79,2

13 3

9,0

63,0

54,7

22,2

18,8

14,9

Кремний 0,6-1 3

Хром 0,7-1,5

Иттрий О, Оз-О,1

Ванадий 0 05-0,18

Азот 0,010-0,035

Кальций 0 005-0 05

Железо Остальное

Повышение прочностных свойств достигается эа счет более высокого содержания хрома и кремния и введения ванадия и азота, а высокие пластические свойства и хорошая ударная вязкость обеспечиваются легированием стали азотом и микролегированием иттрием и кальцием, Дополнительное введение ванадия (0,05-0,18 вес.%) и азота (0,010О, 035%) приводит к образованию мелкодисперсных нитридов ванадия, Благодаря этому повышаются прочностные свойства. Введение в сталь кальция в пределах О, 005-0,05 вес. 3 приводит к очишению границ зерен и изменению нх энергетичесКого состояния. Кроме того кальций предохраняет металл от повторного окисления при разливке.

Сталь выплавляется в индукционной печи с основной футеровкой емкостью

60 кг. Азот вводят в печь в виде аэотированного феррохрома. Иттрий и кальций вводятся в ковш в виде лигатур. Пробные бруски отливаются по

ГОСТ 7832-65 °

После термической обработки по режиму: нормализация при 920-950 С—

1 ч, сталь обеспечивает:

Предел прочности 79-92 кг/мм

Предел текучести 56-70 кг/мм

Относительное удлинение 21-28%

Относительное сужение 62-69%

Ударная вязкость

2 при +20 С 9-13 кг м/см

Ударная вязкость

20 при -60 С 7,5-9,0кгм/см

Химический состав исследованных сталей и их свойства приведены в табл, 1 и 2 °

730862

Формула изобретения

Ист оч ники ин формации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 396416 кл. С 22 С 38/38, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР

9 395487, кл. С 22 С 38/38, 1972.

Составитель С.Деркачева

Редактор Е.дорошенко Техред О.Андрейко...- Корректор И Лароши

Заказ 1462/14 Тираж 694 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

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

Филиал ППП Патент, r,Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Результаты изучения свойств сталИ показывают преимушество прочностных свойств предлагаемой стали по сравнению с известной.

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний. хром, иттрий и железо, отличающая с я тем что с

10 целью повышения прочности, при сохранении удовлетворительной пластичности и ударной вязкости, она дополнительно содержит ванадий, азот и кальций при следующем соотношении компонен.тов, вес,%: 35

Углерод !

Марганец

Кремний

Хр ом

Иттрий

Ванадий

Азот

Кальций

Железо

0,12-0i24

0,7-1 5

0 6-l 3

0,7-1,5

0,03-0t l

0,05-0,18

0,010-0 035

0 005-0,05

Остальное