Сталь
Союз Советскнк
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп850724 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110779 (21) 2795660/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 30.07.81, Бюллетень М 28
Дата опубликования описания 300 781 (51)М Кл а
С 22 С 38/28
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (5З) У4К 669. 15, .018. 8(088.8) В. Г. Сорокин, IO.А. Карасюк, С.П. Грубова, Ю.
И. В. Кирши н, Н. fI. Морозов, В, В. Черных, В.
А.М. Легун, A. Ñ. Гавришко и Ю, А, Груш (72) Авторы изобретения
Кр
Центральный научно-исследовательский институ и технологии тяжелого и транспортного машино и Производственное объединение "Новокраматор машиностроительный завод" (71) Заявители (54) СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию сталей для изготовления крупных прокатных валков °
Известна сталь 75ХМ, используемая для изготовления крупных цельнокованных опорных валков листопрокатных станов $1(которая имеет следукщий химсостав, вес.Ъ:
Углерод 0,70-0,80
Марганец О, 15-0,45
Кремний 0,20-0,60
Хром 1,4-1,7
Молибден 0,2-0,3
Железо Остальное 15
Однако валки из этой стали при их эксплуатации на современных станах высокой производительности имеют неудовлетворительную эксплуатационную стойкость, вследствие низкой поверхностной твердости и малой глубины активного слоя.
Для обеспечения высокой эксплуатационной стойкости крупные опорные валки должны иметь после окончательной термической обработки (закалка с отпуском) достаточно высокий уровень поверхностной твердости, значительную глубину активного слоя, минимальный уровень остаточных напря- З0 жений и благоприятное их распрвделение по сечению. Одним из основных мероприятий, обеспечивакщих эффективное снижение остаточной напряженности в крупных дет алях, является повышение температуры отпуска, поэтому з авершакщей операцией термической обработки крупных валков, как правило, служит высокий отпуск (при температурах 600оС) .
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь 21 следукщего химического состава вес. Э
Углерод 0,60-0, 70
Кремний О i20-0,40
Марганец 0,50-0;80
Хром 2,40-2,80
Молибден 0,50-0,70 .Ванадий О, 10-0,20
Алюминий 0,01-0,05
Титан 0,01-0,05
Кальций 0,001-0,2
Желез о Ост аль нов
Известная сталь обладает высокой прокаливавмостью. В результате глубина активного слоя существенно возрастает, соответственно увеличивается эксплуатационная стойкость валков.
850 724
Однако, в тех случаях, когда к валкам предъявляются повышенные требования по уровню поверхностной твердости, применение известной стали не обеспечивает необходимой эксплуатационной стойкости. Причина э аключается в том, что после высокого отпуска при 600оС, необходимого для эффективного снижения остаточной напряженности в крупных валках, твердость этой стали
Понижается вследствие недостаточной устойчивости против разупрочнения
При высоком отпуске.
Цель изобретения — повышение сопротивления раэупрочнения при высоком отпуске (600о С)
При этом должны обеспечиваться высокие значения пластичности и вяэ— кости.
Данная цель достигается тем, что ст ал ь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, алюминий, титан, кальция и железо, дополнительно содержит ниобий, при следующем соот ношении компонентов, вес.Ъ:
У глерод 0,65-0, 75
Кремний 0,20-0,40
Марганец 0,50-0, 80
Хром 1,80-2,3
Моли бде н 0,5-0,7
Ванадий О, 3-0,6
Алюми ний 0,01-0,05
Титан 0,0 1-0,05
Кальций 0,001-0,02
Ниобий О, 1-0,2
Железо Остальное
Нижняя граница концентрационных интервалов для ниобия и ванадия (0,1-0,3Ъ) опрепеляется полнотой проявления эффекта дисперсионного твердения, т.е. достижением необходимой степени упрочнения, верхняя граница концентрационных интервалов для ниобия и ванадия (0,2-0,6Ъ) определяется воэможностью растворения (в необходимой степени) карбидов ванадия и ниобия в аустените при приемлемых температурах нагрева под э ак алку (100 0-1100о C ) и необходимостью ограничения доли карбидной фазы, ответственной эа дисперсионное упрочнение, из-з а сильного снижения пластических и вязких свойств.
Сталь выплавляется в индукционной печи с основным тиглем, Химический состав и механические свойства предлагаемой и известной стали приведены в таблице
Механические свойства определялись после термической обработки по режиму: отжиг при 820-840о С, выдержка
1 ч, охлаждение со скоростью не более 50 oa/÷ до 500оС, далее на воздухе, закалка с температуры 1050 (предложенная сталь) и 950сС (известная сталь), отпуск при 600 С, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе.
Дополнительное дегирование ниобием в количестве 0,1-0,2Ъ и повышение содержания ванадия до О, 30,6Ъ придает стали способность к дисперсионному твердению, и, как следствие, повышает ее устойчивость против раэупрочнения при высоком отпуске. Кроме того, поскольку ниобий является активным гидридообразукщим элементом, его введение способствует существенному уменьшению флокеночувствительности стали.
Использование предложенной стали для изготовления, например, прокатных валков, позволит повысить их э к сплу ат аци он ную ст ой кост ь .
850 724
Ю с
«Р
LA с
«3
Ю с
<«!
Ю (О
LA! с
«-!
CI (Ч с
Ch
Ю
C) с
Ю а-!
Ю
Ю с
«Ф
Ю
Ю с
Ю («!
Ю с
РЪ
C) с
Ю
Р )
C) с
«-!
Ю с
%-!
C) с
1О
«3 с
РЪ с
C) LD с
Ю
1О с
Ю
LA
Ю с
C«L
tA с
Р1 с!
«3
lA с («3
О\
ЧР с ь
«l ю с
CO с ь
Щ с ь!
Р1 с
Ю!
«3
M с ь
С4 с
«3 с
Cl
1О с ь
lA ! с
5
v с
A н о ои
Ц М дх
Ф х ч с
g I X х одх Е
Фло
Ц К 4
Я Х
I ! Ф Х
I 5 Ф о хФх аз с I! х I
8, ! Ф
Ц 4N
Ф хо о,Ф!.
1 И H Х
СЧ
5!х1 цР н .
eovo ьаo
И И X Х
Ю 5
LA
C) с
Ю
Ul
) с
Ю гЧ !
Р )
Ю с
Ю.
М
Ю
Ю («I г.!
Ю
Ch
lA с
I н о
Ф о! 3 м х
850 724
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 3541-74 °
2. Авторское свидетельство СССР
Р 644865, кл. С 22 С 38/28, 1976.
0,65-0,75
0,2-0,4
0,5-0, 8
Составитель Л.Лапин
Техред М. Голннка Корректор M. Пожо
Редактор Е.Лушникова
Заказ 6254/35 Тираж 681 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва,Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, моли бде н, в ан адий, алюминий, титан, кальций, железо,отличающаяся тем, что, с целью повыаения устойчивости против разупрочнения при отпуске, она дополнительно содержит ниобий при следукщем соотноаении компонентов, вес. В:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Молибден
Ванадия
Апюминий
Титан
5 Кальций
Ниобий
Железо
1 S-2,3
0 5-0,7
0,3-0,6
0,01-0,05
О, 01-0,05
0,001-0,02
О, 1-0,2
Ост аль ное
