Сталь

 

«i>773132

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву—

{22) Заявлено 270279 (21) 2751068/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 231080, Бюллетень ¹39

Дата опубликования описания 231080 (я)м. к .3

С 22 С 38/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.14. .018.294.2-194 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Сырейщикова, Э.Л. Колосова, E.A. Муравьев, Л.Б. Лащенко, А.Б. Добужская, Е.И. Арзамасцев, A.À. Дерябин, И.Я. Винокуров, А.В. Евдокимов, Н.А. Лошкина, В.С. Серебряков, С.М. Арш, Н.И. Бабенко, П.Я. Макаров, Л.М. Гержой и Г.E. Гейнц (71) Заявители

Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Нижне-Тагильский металлургический комбинат им. В.И. Ленина.

1,541 СТАЛЬ

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам высокопрочных сталей для железнодорожных рельсов.

При создании высокопрочных рель- 5 совых сталей до настоящего времени не решалась задача уменьшения загрязненности рельсов строчечными неметаллическими включениями, поэтому во всех известных сталях наблюдают- 10 ся строчки длиной более 16 мм.

Известна рельсовая сталь следующего состава, вес.Ъ: 0,2- 85с, «< 0,06 S, (0,06Р, по крайней мере один из числа следуюших упрочняющих 15 элементов в кОличестве 0,5-2,5 Мп, 0-1,5 S i, 0-1,5 Cr, 0-1,0 ti i, 0,06 Мо, причем суммарное содержание последних не превышает 5Ъ, по крайней мере один из числа следую- 29 щих измельчающих зерно элементов в количестве 0,015-0,1 АС, 0,050,2 V 0,01-0,1 ИЬ, 0,015-0,3 Ti, О, 015-0,3 ъ, а также О, 003-0, 03 N, железо и примеси остальное 11. 25

Недостатком данной стали является присутствие значительного количества алюминия (0,015-0,1Ъ), которое обуславливает наличие в ней строчечных глиноземистых включений длиной 3Q

2 более 16 мм. Резко выраженное расположение таких .строчек в направлении прокатки обуславливает и заметную анизотропию пластических свойств.

Цель изобретения — уменьШение длины строчечных неметаллических включений и анизотропии пластических свойств.

Цель достигается тем, что предлагаемая сталь дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,65-0,85

Хром 0,5-1,5

Марганец 0,5-2,5

Кремний 0,2-1,05

Титан 0,003-0, 025 .Алюминий 0,005-0,03

Кальций 0,005-0,05

Железо Остальное

В соответствии с условиями выплавки стали в ней содержатся примеси, вес.Ъ: S (0,05, P Ñ 0,05.

В состав предлагаемой стали входит кальций, наличие которого заметно меняет состав,и форму неметаллических включений. Более низкое содержание алюминия 0,005-0,03Ъ способствует уменьшению длины строчечных включений.

773132

Кроме того, одновременное присутствие в металле кремния, алюминия и кальция приводит к образованию легкоплавких алюмосиликатов кальция, которые способствуют удалению иэ стали твердых включений АЕ2О . Не удалившиеся ь(елкие алюмосиликатьт остаются в виде глобулей. Частичное связывание алюминия в алюмосиликаты уменьшает долю алюминия, которая в дальнейшем выделяется в виде включений А8>О>, В результате уменьшается как общая загрязненность стали, так и длина строчечных включений глинозема. Максимальная длина строчек состав-. ляет 4-6 мм.

Введение кальция в количестве 15

0,005-0,05Ъ приводит к образованию глобулярных включений, которые более равномерно распределяются по объему металла. Такое благоприятное изменение формы и состава неметаллических 20 включений приводит к уменьшению аниэотропии пластических свойств.

При содержании кальция менее

0,005.Ъ не достигается ощутимого эффекта глобуляризации строчечных силикатных включений. Верхний предел по содержанию кальция (0,05 ) обусловлен ограниченной растворимостью его в жидком металле, Механические свойства испытанных составов сталей приведены в таблице.

Данные металлографических иссле— дований показывают, что в известной стали присутствуют строчки неметаллических (в основном глиноземистых) включений длиной ф 16 мм, наблюдается заметная аниэотропия пластических свойств (козффициент аниэотропии равен 0,33).

Уменьшение длины строчечных неметаллических включений от 16-25 мм до 1-4 мм приводит к повышению эксплуатационной стойкости предложенной стали в 1,25-1,3 раза.

0,4

0 5

0,4

0,003

0,005

13 24

12 25

14 20

13 29

0,5

1,0 1,5

0,01 7

0,03

0,05

О, 01 6

0,017

0,019

0,018

0,015

1,5

2,1

0,9

2,5

3,0

1,6

1,5

1,3

1,8

10 17

11 27

13 26

15 29

13 28

1,0

0,9

1,2

1,1

157 148 12 29

1,5

0,82

Иэ052 075 15 0022 075 0050013 16 150 144 13 25 0,33 вестная сталь

П р и м е ч а н и е. Значения свойств, приведенные в табл., получены при испытании образцов, вырезанных в продольном направлении из головки объемно-закаленного рельса.

0,5 л 0,65 ,. 0,75

0,85

1,2 е 0,75 о 0,75

Ф 0,73

0,76

0,78

0,002

0,003

0,014

0,025

0,035

0i014

0,014

0,012

0,016

0,015

0,1

0,2

0,71

1,05

1,5

0,73

0,71

0,69

0,75

0,003 12

0,005 6

0,027 4

0,05 5

0,06 5

0,003 12

0,005 6

0,025 4

0,05 4

0,06 6

151 145

153 144

158 149

167 156

168 157

159 151

158 150

157 149

158 150

0,45

0,58

0,64

,0,59

0,43

0,45

0,60

0,64

0,60

0,61

773132

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

И

1. Патент Англии М 1342582, кл. С 7 А, опублик. 1971.

0,65-0,85

О, 5-1,5

Составитель Л. Суязова

Техред Е.Гаврилешко Корректор В. Синицкая

Редактор И. Нанкина

Заказ 7436/35 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, титан, алюминий и железо, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения длины строчечных неметаллических включений и аниэотропии пластических свойств, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод

Хром

Марганец

Кремний

Титан

Алюминий

Кальций

Железо

0,5-2,5

0,2-1,05

0 003"0 025

0,005-0,03

0,005-0,05

Остальное