Сталь

 

Сююз Советсмих

Соцнааистнческнх

Ресгвублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ (6f ) Дополнительное н авт. сеид-ву(22) Завалено 270479 (2f } 2759121/22-02 (5 ) W. Л с присоединением заявки ИоС 22 С 38/44

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 669.15. -194(088.8) Опубликовано 150881. Бюллетень И9 30

Дата опубликования описания 150881 (72) Автор. изобретения.Е. И. Пинчук

Завод-ВТУЗ при Карагандинском металлургическом комбинате (7f) Заявитель (54) СТАЛЬ

4,0

Изобретение относится к металлур- гии, а также к литейному производству, в частности к изысканию улучшае мых высокопрочных сталей для отливок, обладающих повышенной пластичностью и ударной вязкостью при комнатной и отрицательных температурах.

Известна сталь, содержащая (1), вес.Ъг

Углерод 0,25-0,35

Марганец . 0,40-0,90

Кремний 0,20-0,40

Хром 1,30-1,60

Никель 1,30-1,60

Молибден Ог20-0,30

В качестве примесей сталь содержит, вес.%г

Сера не более 0,040

Фосфор не более 0,040

Медь не более О, 30

Железо Остальное

Номинальные значения механических свойств укаэанной стали после закалки и отпуска составляютг

Предел прочности,кг/мм

Предел текучести,кг/мм

Относительное удлинение,Ъ

Относительное сужение,Ъ

Ударная вязкость,кгс/см

Существенным недостатком стали является низкий уровень ее механических свойств - прочности, пластичности и ударной вязкости.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является -сталь (2), содержащая, вес.вг

Углерод 0,05-0,4

Кремний 0,05-1,5

Марганец 0,2-3,0

Хром 0-2,0

Молибден 0,5-5,0

Никель 0,5-8, О г 5 Ьлюмн ний О, 05-3 0

Железо Осталь ное

Однако эта сталь имеет низкий комплекс механических свойств и ударной вязкости.

2О Цель изобретения - повышение комплекса механических свойств, ударной

Вязкости н,хладостойкости

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий н железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.вг

Углерод Ою 35-Ою 45

30 Кремний 0,20-0,40

855055

Марганец 0,40-0,90

Хром 0,60-0,90

Никель 1,25-1,65

Молибден 0,20-0,30

Алюминий 0,03-0,07

Кальций Ос005"0 030

Железо Остальное

В качестве примесей сталь может содержать, вес.Ъг

Сера 0,005-0,010

Фосфор 0,005-0,010

Существенным отличием предлагаемой.стали является более низкое, чем обычно допускается для литых сталей по ГОСТ 977-75, содержание серы и фосфора, позволяющее при отношениях концентраций кальция к сере в пределах от 0,5 до 6,0 получать высокий уровень всех показателей механических свойств и хладостойкости литой стали, не прибегая к дополнительным присадкам редкоземельных металлов.

Нри этом для получения высокой хладостойкости следует придерживатьТаблица 1

Никель Молиб- Алюмиден ний

Каль Сера Фосфор ций

Известная

1 0,39

0,33 0,96 Ор89 1,57 0,57 0,056

0,04 0,028

Предлагаемая

1 0,35

0,24 0,41 0,63 1,28 0,23 0,033

0,005 0,006 0,005

0,010 P 008 0 007

0,030 p,pip 0,010

2 0 39 0,31 0 63 0,78 1,43 0,25 0,051

3 0,44 0,40 0,89 0,90 1,61 0,29 0,07

Стали термообрабатывают по режиму: нормализация при 830ОС + высокий отпуск при 650oC + закалка в масло с 8300C + отпуск при 5405800С. Испытания на разрыв проводят на машине марки ИРМ-50, испытания на удар - на маятниковом копре

NK-30А.. Испытания ударных образцов

Относи- Ударная вязкость, кгс/см, при температельное туре испытания,оС сужение

Ъ [phone],Известная

Предлагаемая

12,8 2,7 1,7 1,3 l 1 1,1

l08i4 99,1 8,7

48 7 8,5 5,5 5,3. 4,4 4,0

48,3 8,4 6,0 5,7 5,3 5,0

43,2 8,0 5,2 4 7 4,1 . 3,3

110р3 99,6 17,1

3 119к6 103t7 16i9

4 . 1231 1058 131

Сталь Угле- Крем- Napra- Хром род ний нец

Сталь Предел Предел Относипроч- теку- тельное ности чести, удлинекг/мм кг/мм ние, Ъ ся отношений концентраций кальция к сере, не превышающих 2. Именно при таком условии обеспечена надежная работа отливок иэ предлагаемой стали при температурах эксплуатации от ниже -80 С до -100 С.

Сталь вместо молибдена может содержать вольфрам 0,5-0,75 вес.%, при этом сохраняются свойства стали °

Металл выплавляют в 150-килограммовой индукционной печи с основной футеровкой на чистой по сере и фосфору шихте. Разливку плавок производят Фракционным способом, присаживая в печь различные количества сернис1э того железа и микролегируя сталь присадками алюминия и кальция в

20-килограммовом ковше. От каждой фракции отбирают литые образцы (ГОСТ

977-75), которые после закалки

Щ и отпуска подвергают механической обработке и испытаниям.

Химический состав выплавленных сталей приведен в табл. 1. при низких температурах проводят

B соответствии с требованиями ГОСТ

9455-60. Охлаждают образцы в специальном термостате с использованием

4э в качестве охлаждающей жидкости смеси жидкого азота с этиловым спиртом. Механические свойства опытных сталей приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

855055

Формула изобретения

Составитель С. Деркачева

Редактор М. Петрова Техред А, Савка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6841/39

Тираж 681 Подписное

ВЫКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° Фююе ю

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

Как видно из предс-.авленных данных предлагаемая сталь превосходит известную по прочности, пластичности, ударной вязкости и хладостойкости

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью ,повышения комплекса механических

:свойств, ударной вязкости и хладостойкости, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Фг

-Углерод 0 35-0 45

Кремний 0,20-0,40

Марганец 0 40 Ок90

Хром 0,60-0,90

Никель 1,25-1 65

Молибден 0,20-0,30

Алюминий 0,03-0,07

Кальций 0,005-0 03

Железо Остальное

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сталь ЗОХНМЛ; ГОСТ 977-75ъ

2. Заявка ФРГ 9 2346979, кл. С 22 С 38/12, 1975.