Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, вольфрам, ванадий и железо, о тли чающаяся, тем, что, с целью повьппения твердости и износостойкости при прокатке, она дополнительно содержит кальций, магний и редкоземельные элементы при следующем соотношении компонентов, мае.%:УглеродМарганецКремнийХромМолибденВольфрамВанадийКальций Магний Редкоземельные металлы Железо1,0-1,2 0,2-0,4 0,7-1,0 '5,5-6,2 0,5-0,7 1,8-2,3 0,5-0,7 0,001-0,00 0,001-0,060,001-0,05 Остальное(Л

СО}ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (19) (11) саар 4 С 22 С 38 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,001-0 05

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 2583697/22-02 (22) 01l . 03. 78 (46) 15.08.86. Бюл. У 30 (71) Г.А. Молодан, В.И. Олейниченко, А.В. Вишневский, П.П. Рудометкин И.Е. Блохин и M.Â. Волощенко (72) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (53) 669. 14. 018. 255-194 (088. 8) (56) Литейное производс гво, У l.

1977, с. 11. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, вольфрам, ванадий и железо, о тл и ч а ю щ а я с я . тем, что, с целью повышения твердости и износостойкости при прокатке, она дополнительно содержит кальций, магний и редкоземельные элементы при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод 1,0-1,2

Марганец О, 2-0,4

Кремний 0,7-1,0

Хром 5,.5-.6, 2

Молибден 0 5-0,7

Вольфрам 1,8-2,3

Ванадий 0,5-0,7

Кальций 0 001-.0,06

Магний О, 001-0, 06

Редкоземельные металлы

Железо

-Изобретение относится к области металлургии, в частности к инструментальным сталям, предназначенным для изготовления инструментов холодного деформирования, преимущественно литых валков холодной прокатки, в частности, для многовалковых станков.

Известны инструментальные стали

"Х12М"

Недостатком стали являются низкие прогностные характеристики.

Наиболее близкой к предложенной сталя по химическому составу является сталь "110Х6СВ2МФШ", содержащая мас. :

Углерод 1, 12-1, 13

Кремний О, 91-0,95

Хром 6,54-6,78

Молибден 0 64-О,66

Вольфрам 1, 92-1, 98

Ванадий 0,63-0,70 .

Марганец 0,29-0,38

Железо Остальное

В приведенной стали в сравнении со сталью "Х12М" частично устранены указанные недостатки — повышена легированность матрицы, обеспечивающая прочностные свойства, понижены содержания углерода и хрома, уменьшающие карбитную ликвацию.

Наряду с этим увеличение колкчества легирующих элементов в составе стали влечет за собой повышенное содержание неметаллических включений и газов, вводимых с ферросплавами во .время выплавки указанной марки стали, что отрицательно сказывается на качества валков.Кроме того, при указанном соотношении углерода и легирующих элементов не достигается после закалки с отпуском необходимой твердости (HRC

63,5-65,5) вследствие недостаточного снижения карбитной ликвацни в стали из-за обеднения мартенсита при отпуске легирующими элементами.

Указанные недостатки существенно, снижают твердость н износостойкость валков при прокатке.

Целью изобретения является повышение твердости н износостойкости стали при прокатке.

Эта цель достигается тем, что предложенная сталь дополнительно содержит кальций, магний и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, мас. :

824680

1, 0-1,2

О, 2-0,4

О 7-1,0

5,5-6,2

Оэ5 Оэ 7

1,8-2,3

0,5-0,7

О, 001-0,06

О, 001-0, 06

Вследствие снижения содержания газов и неметаллических включений, а также повышения твердости стали

4 повышается износостойкость прокатных валков в процессе их эксплуатации е

Предлагаемая сталь выплавлялась по следующей технологической схеме.

Выплавку стали для получения расходуемых электродов производят в

° индукционной печи. Отливают электроды массой 40 кг в шамотные формы или металлические трубы и сваривают встык. Электрошлаковый переплав электрода ведут под смесью флюсов:

АНФ-б, АНФ-111 и АНФ-26С. В процессе

ЭШП через шлаковую ванну вводят

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Молибден

Вольфрам

Ванадий

Кальций

Магний

10 Редкоземельные металлы О, 001-0, 05

Железо Остальное

В качестве примесей сталь может содержать медь, серу, фосфор до

15 0,03 мас. каждого.

Вводимые в состав поверхностноактивные элементы: кальций, магний и РЗМ взаимодейотвуют с неметаллическимн включениями и газами в объе.

20 ме жидкого металла, за счет их повышенного сродства к ннм. При этом продукты взаимодействия за счет меньшего удельного веса их в сравнении с жидким металлом всплывают в шлаковую ванну, тем самым способствуют очищению металла от неметаллических включений и удалению газов.

Кроме того, вводимые поверхност30 но-активные элементы, влияя на ско,рость кристаллизации стали, размельчают карбидную фазу, представляющую собой преимущественно хромовольфрамованадиймолибденовые карбиды. Тем самым уменьшается карбидная ликвация стали, увеличивается легнрованность матрицы и, как следствие, прокаливаемость при закалке, что повышает твердость закаленной стали по попе40 речному сечению и сохраняет значения твердости при низком отпуске.

824680

Таблица 1

Ксмпоненты

Углерод

Марганец

1,02

1,06

1,2

0,21

0,30

0,39

Кремний

1,09

0,81

0,72

5,4

Хром

Молибден

Вольфрам

Ванадий

5,8

6,2

0,42

0,5

0,66

2,08

1,8

2,3

0,69

0 53,0,6

О, 0005

0,09

О, 005

Кальций

0,08

Магний

0,0008

0,0006

0,0004

0,026

0i013

О, 004

О, 028

О, 010

Остальное. P3M в сумме

0,07

Сера

0i021

0,017

Фосфор

Железо расчетное количество комплексного модификатора марки ЖКИК-4Р (ТУ 14-5

39-74), в состав которого входит кальций, магний и Р3М. В результате переплава получают слитка массой

80 кг, которые проходят изотермический отжиг.

Химический состав исследованных сталей (мас. ) приведен в табл.1;

Твердость HRC.ñòàëè на образцах из валков, подвергнутых закалке в масле с 950-1000 С и отпуску при

150-16О С, достигается равной 63,565,5.

Содержание неметаллических включений и газов в предлагаемой стали приведены в табл.2.

По предложенной выше технологической схеме была изготовлена партия валков диаметром бочки .18 мм иэ предлагаемой стали.

После эакалки и отпуска валки в поперечном сечении показали повышенную по сравнению с известной твердость стали в пределах HRC 65,510 63, О.

В результате эксплуатации валков на стане "720" были приведены данные по износостойкости сталей предложенной и известной при прокатке трансформаторной стали марки ЭЗЗОА (см.табл.,3).

Остальное Остальное

824680

Т а б л и ц а 2

Содержание газов N 10, мас.%

Твердость

HRC

Ппавка

0 N

Предлагаемая

1,2 5,0 0,11

63,5

1,3

0,9 4,4 0,09

64,5

1,0

08 41 008

0,8

65,5

Таблица.3

Марка прокатываеКоличество

Количество

Номер валка

Диаметр валка лереточек

Сталь началь- конечный ный прокатанн ого мого сплава металла, т

3330

2,44 10,6

Известная 11

110Х6СВ2МФШ

79НМ

1,41

29НК

1,41

Предлагае- 25 мая

ЭЗЗО

13,57

3,19

7 9НМ

2,41

16,6

29НК

15,95

10,8

48

29НК

4,16

10,8

47,58

79HN

2,26

10. 76

:Редактор С. Титова Техред И.Гайдош Корректор С. Черни

Заказ 4347/1

Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Количество оксидов N ° 10, мас.%

47,54

47,65

47,71

47,53 11

Г

47,71 8

47,6 11

47,55 8

47, 23 16

3 19

2,44

Удельная

ИЗНОСОстОЙкость

К =—

Н т/мм