Сталь

 

Союз Советскнк

Соцналнстнчесмнв

Республнм

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 855050

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22} Заявлено 140579 (21) 2766331/22-02 с присоединением заявки HP(23) Приоритет

Опубликовано 15,0881, Бюллетень Н9 30

Дата опубликования описания 15.0881 (53)М. Кл.з

С 22 С 38/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 669.15-194(088.8) В.Ф. Попов, Б.В. Иванов, В.Н. Елизаров, Е.И. Тимченко

В.И. Андреев, Н.Л. Емельяненко, В.Ф. Дурандий, И.А. Никифоров, A.Ì. Пастушков и В.В. Хайдукси3 .4 "., в-,:. -, (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СТАЛЬ Изобретение относится к металлур- гии и может быть применено в метал" лургической и машиностроительной промышленности для производства литых деталей, работающих при высоких ударных и усталостных нагрузках при. отрицательных температурах.

Известна сталь (1), содержащая, вес.Ъ|

Углерод 0,35-0,50

Кремний 0,5-1

Марганец 0,8-1,5

Никель 0 05-0 5

Хром 0,05-0,5

Ванадий 0,05-0,2

Кальций Ор001-.0,05

Титан 0,005-0,03

Вор 0,0005-0,003

Алюминий 0,015-0,06

Железо Остальное

Наиболее блиэкой к предЛагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (2), содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,36-0,50

Кремний 0,20-1,0

Марганец 0,45-1,0

Бор 0,001-0,05

Титан 0,01-0,06

Ванадий 0,02-0,24

Азот 0,005-0,014 редкоземельные металлы 0,001-0 01

Магний 0,001-0,03

Железо Остальное

Однако эта сталь имеет недостаточную прочность, пластичность, ударную вязкость, а также .низкую износостойкость и литейные свойства.

Цель изобретения - повышение механических свойств, ударной вязкости при отрицательной температуре, износостойкости и литейных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, маргаяец, кремний, титан, бор, ванадий н железо, дополнительно содержит

20 иттрнй и кальций при следующем соот,ношении компонентов, вес.йг

Углерод 0 35-0,45

Марганец 1,2-1 6

Кремний 0,3-0,6

Титан 0,005-0,015

Бор 0,0005-0,003

Ванадий 0,01-0,06

Иттрий 0,0001"0,01

Кальций 0,0001-0,02

30 Железо Остальное

855050

Плавку предлагаемой и известной

;стали производят в индукционной печи емкостью 60 кг.

Химический состав выплавленных сталей приведены в табл. 1.

Жидкотекучесть выплавленных ста, лей определяют путем заливки металла в технологические пробы при тем пературах 1510-1600 С, охватывающих, все рабочие температуры стали в момент ее выпуска иэ печи и заливки в формы.

Результаты литейных свойств при,ведены в табл. 2.

Hs табл. 2 видно, что предлагае,мая сталь по сравнению с известной имеет повышенную жидкотекучесть и менее склонна к трещинообразованию. ,Это объясняется отсутствием в пред" лагаемой стали магния, способствующего пленообраэованию. Кроме того, введенйые иттрий и кальций изменяют состав и форму неметаллических включений,,что также приводит к повышению жидкотекучести.

Результаты физико-механических свойств приведены в табл. 3.

Ниже приведены данные испытания известной и предлагаемой стали на абразивное,изнашивание после термической обработки (закалка от 1050 Ñ, отпуск 600-650ОС).

Плавка стали Относительная

Предлагаемая износостойкость

1 1,545

2 1 547

3 1,545

Известная 1 296

Иэ приведенных данных видно, что предлагаемая сталь имеет более высо« кие механические свойства и износостойкость, особенно высокую ударную вязкость при отрицательных тем15 пературах. ПороГ хладоломкости у предлагаемой стали ниже.

Таким образьм, предлагаемая кон" струкционная сталь по сравнению с известной обладает повышенными фищ вико-механическими свойствами, является более пластичной, обладает повышенной ударной вязкостью (особенно при отрицательных температурах) более высокой жидкотекучестью и трещиноустойчивостью.

I

«3

1

It! 3

I t

I 3

1в

3 g I

I I

1 3 l 3

1 I 1 I

Я I

1 I I I

3Ч

О

О

О с

1

33 1

u t

1 ч

О

О

Ю с

О

«Ч Г3

О ч

О О ъ с

О О

° 4

О

О

Ю О с

О а

1

3Ч 30 I

4 33Ъ 33Ъ 3

О О О 1 с с ъ

О О О в а

О О ъ

О О

tll

33Ъ

О

О

О ъ

3

О О .с с

О О

° Н

О с

3Ч

33Ъ Ф

О «Ч

О Ю Ю ъ с

О Ю Ю ч

О О ъ ъ

О О

«4

Ю ъ

3Ч (О

РЪ ttl с ъ

О Ю

О 1 чу

О 3

t33 I33 3

3Ч III Ф 3

°, .с с е3 «3 Ю 1

В 3 О1

3« 3 Ф с3 1 ъ с ъ

О О О3

О О с3 .«Ф ъ с

О О

О

° Ф с

О О 3! с3 ъ с

Ч «3 ь

° 3 с

° 3

Ф 3

О 3

М I

33 с3 Ih ф

0) 3 и 3

Ц о

tt3

Яч с

I—

1 I

I I

1 3

1 I. 3

I I

3ао1

I ° 3

t O I

1 Ф I

1 Щ

I 1

333333!

11

9 I

1 I

3 О.3

I P I I

1О3

М 1 ——

«3 l

С0 1

3 —:-4

3Й3

I 3 3

I 1 . l

l l

1 U

l 1

t 1 3

1 !

I 1

1 I

I

Æ t

3 Х Я

1tl В 3 I

О а w 3Ч

О О О ъ ъ с

Ю О О

О О. О 3 Ф сР с ъ ъ ю а О

855050

I ч 3

О 3

О ъ !

О 3

3 О I

О t с

О !

Ю 1

ОЪ 1

О 1 ъ

О I

33Ъ

О ъ

Ю I

3Ч

О г-( а О 3 с

О а

855050 Табли ца 2

»» вободная линейная усадка, В (проба ИехендзиСамарина1

Плавки стали

Жидкотекучесть, мм

° »»»»»» ° »»е@»»»»

Проба Спираль

Нехендзи- Кери

Самарина

»»

Предлагаемой

634

2,30

Нет

634

° Ю Ф»

2,30

2, 31

634

2,31

633

2,30 Известной 380 0

560

2 39

Таблица 3

Режим термической обработки

Относительное су жение ,В

Ударная вязкость я кгс м/см1, прн оС

Плавки ли нотель е дли» едел очсти

-40 -60 "80

-20 ñ р ение б „Ф

Предлагаемой

1 136,9

lр89 1,5

1,9 1с51

Закалка от 1O5O C

Отпуск

3,47

2 58

11,1 32il

2,61

11 3 32 4 3 5

2,56

3,49

10 9 31,9

ll 1 32 1

10 9 31 9

1,5

1,89

3 47

2,58

1,87 1,49

З,49

2,56

0,83

l,8

8 6 7 5

Известной 126,5

Предлагаемой

Закалка от 1050ОС

94,6 83 0

95,2 84,0

94 8 86 0

94,6 83,0

94,8 86,0 б б

З,4 3,0

4,4

18,1 47,0

17,9 47 5

3,8 3,1

4,1

18 0 46 0 б 8

3 7

4 4

6,6

18 1 47,0

18,0 46,0

10,0 22,0

6,8

3,7.Известной 85,0 54,5.

0,6

З,1

Щ ннческих свойств, ударной вязкости прн отрицательной температуре, изно состойкоати и литейных свойств, она дополнительно содержит иттрий и кальций прн следующем соотношении

Я компонентов, вес.В:

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, титан, бор, ванаднй, и железо, о т л н ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повыаеиия меха137,7

137,4

136 9

137,4

Преде теку чест кгс/

405 5

405 0

404,8

405 4

404 8 количество трещин,шта. (проба

НехендзиСамарина J

1 87 1, 49 180-200оС

3 1 3 0 Отпуск

3,4 3,0 600-650 С

3,10 3,0

855050

Углерод

Иарганец

Кремний

Титан

Бор

Ванадий

Иттрий

Кальций железо

О, 35-О 45

li2-1 6

О 3-06

0i005-Оф015

Ор0005"Ос003.

0(01-0,06

0i0001-0i0l

0,0001-0,02

Остальное

Источники инФормации, принятые so внимание при экспертизе

: 4,.Авторское свидетельство СССР Р 545693, кл. С 22 С 38/54, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 644864 кл. С 22 С 38/ь4, 1979.

Составитель С. Деркачева

Редактор И. Петрова Техред A. Савка Корректор р.,Макаренко

««»« « «« « »»«»»»»»«»

Заказ 6841/39 Тираа 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектиая, 4