Сталь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCNOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

oi)834218 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29.1079 (21) 2833350/22-02 (51)М. Кл.з с присоединением заявки Йо

С 22 С 38/28

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300581 Бюллетень hL 20

Дата опубликования описания (53) УДК 669 15-194(088.8) Ю.Т. Добрица, В.М. Семенов, В.И. Ефимов, В.И. Сарамутин, A.Н. Чубаков, Т.В. Ефремова, A.Е. Рогова, В.Я. Тишков, Э.В. Ткаченко, Ю.В. Гавриленко, В.Д. Кайлов и В.Е. Буланкин; (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 2) содержащая, вес.Ф:

Углерод 0,15-0,23

Марганец 1,0-1,6

Ванадий О, 01-0, 05

Ниобий О, 01-0, 05.

Цирконий 0,01-0,05

Хром 0 50-0,80

Медь 0,20-0, 50

Железо Остальное

В качестве примесей сталь может содержать кремний, фосфор, никель и серу. В горячекатаном, состоянии сталь имеет следующие свойства:

60

20

8,0

3,0

Изобретение относится к металлур-1 гии, а именно к конструкционным сталям с высокой прочностью, пластичностью, ударной вязкостью, коррозиониой стойкостью и хорошей свариваемостью, используемым для несущих конструкций тракторов, самоходных шасси, сельскохозяйственных машин, а также других сварных деталей.

Известна сталь f1), содержащая, вес.Ъ:

Углерод До 0,1

Кремний 0 15-0,4

Никель 1 15-1,55

Медь 0,8-1,2

Марганец 0,6-1

Ванадий 0,0-0,1

Кальций О 005-.0, 03

Железо Остальное

Такая сталь обладает достаточными прочностными и пластическими свойствами.

Недостаток указанной стали состоит в отсутствии сочетания высоких механических свойств, коррозионной стойкости и ударной вязкости при от- рицательных темепратурах. 30

Предел текучести, кгс/мм

Предел прочности, кгс/мм

Относительное удлинение, Ъ

Относительное сужение, Ъ

Ударная вязкость, кгс м/см < при

+ 20о С

-60 С

834218

Таблица 1

Содержание компонентов, вес. Ъ, в составе

0,14

Углерод

Марганец

Кремний

0,16

0,18

0,20

0,22

1,00

0,60

1., 75

2,00

1,50

1,27

0,30

0,38

0,45

0,53

0,050 0,039 0,021 0,030 ЬЪ10

Ванадий

Ниобий

0,050 0,039 0,030 0,021

0iО1О

Цирконий

Хром

Медь

Никель

Кальций

Сера

Фосфор

О, 010 О, 019 О, 030 О, 041 О, 050

0,69

0,80

0,65

0,058

0,27

0,50

0,20

0,42 О, 35

0,50

0,11

0,14

0,12

0,11

0,12

0,006

0,002

0,003 0,004 0,005

0,016 0,017 0,017 0,016

0,019

0,018

0,017

0,017 0,016 0,018

Предел усталости, KrcM/cM 38,0

Условный предел корроэионной усталости, кгс/мм 2 17,5

При этом значения величин ударной вязкости для известной стали получе5 ны на продольных образцах горячекатаной стали, которые, как известно, могут быть существенно выше, чем для поперечных образцов. Такнм об10 разом, известная сталь имеет невысокие показатели ударной вязкости, особенно при -60 С, что определяет низкую надежность работы сварных конструкций современных более мощных машин и, в частности, тракторов, предназначенных для работы в условиях устойчиво-низких температур окружающей среды и одновременно высоких динамических нагрузок.

Цель изобретения — повышение удар-20 ной вязкости стали при пониженных температурах с одновременным обеспечением высокой прочности, пластич ности, коррозионной стойкости и.надежности свариваемости. 25

Укаэанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, ниобий, цирконий, хром, медь и железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,14-0,22

Марганец 1,00-2,00

Кремний 0,30-0,60

Ванадий 0,01-0,05

Ниобий 0,01-0 05

Цирконий .0,01-0,05

Хром 0,50-0,80

Медь 0,20-0,50

Кальций 0,002-0,006

Железо Остальное

Химический состав предлагаемой стали приведен в табл. 1, а механические свойства продольных и поперечных образцов стали в табл. 2.

Иэ представленных в табл. 2 данных следует, что характеристики прочности и пластичности остаются на высоком уровне, а характеристики ударной вязкости превышают значения известной стали.

Внедрение предлагаемой стали позволяет в 1,5-2,5 раза увеличить долговечность сварных конструкций, снизить расход запасных частей, повысить хладостойкость, мощность ма-, шин в целом и обеспечивает экономию металлопроката на 15-20% или 3100 т.

Экономический эффект составляет около 300000 руб/год.

834218

Таблица f

Свойства стали состава

Е 1

Показатели прод. попер. прод. попер. прод. попер прод. попер. прод попер.

Предел текучести, кгс/мм2

61,5 61,4 61,9 62,1 63,2 62,9 63,4 63,1 63,7 63,4

Предел прочности, кгс/мм

82,7 72,4 83,1 82,7 83,6 83,1 83,8 83,4 84,0 83,7

Относительное удлинение, %

22 23

23

22 22 22 21

12,8

11,5

12,5

11,1

11,8

10,2

11,5

9,7

9,7

9,1

7,2

8,9

7,0.8,8

11,4 8,7

9,3 6,7

5,2 5,3

4,1 4,2

6,"8

7,7

7,1 6,2

6,2 5,3

6,6 5,7

5,8 54,9

5,9 5,5

5,1 4,7

5,2 5,0

4,5 4,4

Предел коррозионной усталости на базе 10 циклов, кгс/мм 2

21,0 21,9 . 21,0 21,6

21,5

Формула изобретения

Сталь, содержашая углерод, марга- 35 нец, кремний, ванадий, ниобий, цирконий, хром, медь и железо, о т л йч а ю ц а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости при пониженных температурах, она содержит дополнительно кальций при следующем 40 соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,14-0,22

Марганец 1,0-2,0

Кремний 0,30-0,60

Составитель С. Деркачева техред Н. Ковалева КорректорС. Юомак

Редактор И. Михеева

Заказ 4013/52 Тираж 681

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Ударная вязкость, кгсм/см при +20 С

-40 С

-60 С о

-70 С

Ванадий О, 01-0, 05

Ниобий 0,01-0,05

Цирконий 0,01-0,05

Хром 0,50-0,80

Медь 0,20-0,50

Кальций 0,002-0,006

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 4433936, кл. С 22 С 38/16, 1974.

2, Авторское свидетельство СССР

9 645980, кл. С 22 С 38/28, 1979.