Рельсовая сталь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЗЛЬСТВУ

Сеюз Севетскик

Сециаектнчески к

Респубаюс

oi> 865954 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (5j)w Кдз (22) Заявлено 040679 (21) 2774382/22-02 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет . Опубликовано 230981. Бюллетень Й9 35

Дата опубликования описания 23. 09. 81

С 22 С 38/06

Государственный комитет

СССР яо демам изобретеиий и открытий (53) УДК 669. 15-194 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.А.Паляничка, М.С.Гордиенко, Д.С.Казар и A.Í,Åðìîëàåâ (71) Заявитель

Украинский ордена Трудового Красного Э научно-исследовательский институт металло (54) РЕЛЬСОВАЯ СТАЛЬ

0,02-0 l

Изобретение относится к металлургии, В частности к изысканию стали для изготовления железнодорожных рельсов.

Рельсы, изготавливаемые иэ известных сталей, в связи с непрерывно повышающейся интенсивностью работы железнодорожного транспорта (увеличение скорости движения поездов, нагрузки на осн локомотивов и вагонов, интенсивности движения и т.n.) не соответствуют предъявляемым к ним требованиям, особенно на участках со сложным планом и профилем пути (уклоны, кривые с малыми радиусами), а также при работе в условиях Сибири. Рельсы в большинстве случаев выходят из строя по дефектам контактно-усталостного происхождения, появление которых в значительной степени зависит от 20 механических свойств металла и загрязненности его строчечными включениями °

Известна рельсовая сталь (1) следующего химического состава, вес.в:

Углерод 0,5-1,5

Кремний 0,15"0,6

Магний 0,035"0,2

Титан 0,03-0,018

Ванадий О, 02-0, 15 30

Ниобий

Редкоземельные металлы 0,05-0, 3

Железо Остальное

В этой стали неметаллические включения модифицируются с .юмощью магния, приобретают глобулярную форму, а ванадий и ниобий измельчают структуру и улучшают механические свойства.

Однако иэ-за наличия титана в структуре стали возникают карбонитриды титана остроугольной формы, которые снижают срок службы рельсов, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности н достигаемому результату является рельсовая сталь (2) следующего химического состава, вес.Ъг

Углерод 0,65-1,15

Кремний 0,15-1,5

Марганец 0 5-2,5

Алюминий До 0,015

Азот 0 015-0 03

Ванадий 0,02-0,1

Церий 0,001-0,08

Лантан 0,001-0,005

Железо Остальное

Недостатком известной стали явля- ! л, ется низкая контактно-усталостная выносливость.

865954

Контактно-усталостная стойKocTbqKF/мм

Сталь

Предла0,71 0,18 1,05 0,04 0,011 0,001

270

0,76 0,3 0 9

0 02 0 007 0,003

290 гаемая

0,82 0,4 0,75 0,001 0,004 0,004

285

Известная

0,76 0,3 0,9 0,91 0,002 — 0,06 0,04 0,02

Формула изобретения.50

Составитель П.Лапин

Техред Т.Маточка Корректор М.Шароши

Редактор Н.Егорова

Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

110353, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7995/41

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

Цель изобретения — повышение контактно-усталостной выносливости, Данная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, азот и железо, дополнительно содержит иттрий при

5 следующем соотношении компонентов, вес.в:

Углерод 0,7 1-0, 82

Кремний 0,18-0,40

Марганец 0,7 5-1, 05

Алюминий 0,001-0,04 10

Азот 0,004-0,011

Иттрий 0,001-0,004

Железо Остальное

Иттрий в значительной степени тормозит коагуляцию карбидов, способству-t$ ет более равномерному их распределеПредел прочности предлагаемой ста.ли 112-114 кг/мм, ударная вязкость

3,2-3,8 кгм/см 2 °

Использование предлагаемой стали для производства железнодорожных рельсов позволит по сравнению с известной сталью увеличить их контактно-усталостную стойкость, а экономический эффект составит 7 руб/т рельсов.

Рельсовая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, азот и железо, о т л и ч а ю щ а янию по границам зерен и в самом зерне, что позволяет улучшить микроструктуру металла и значительно повйсить контактно-усталостную выносливость.

Остаточное содержание иттрия в стали не должно быть меньше 0,001%; так как при более низком его содержании не обеспечивается измельчение зерна и ощутимое улучшение свойств металла. Вводить иттрия более 0,004% нецелесообразно, так как свойства при увеличении содержания иттрия в нем свыше 0,004% повышаются незначительно.

Сталь выплавляется в индукционной печи.

Химический состав и данные по контактно-усталостной стойкости приведе,ны в таблице.

1 с я тем, что, с целью повышения контактно-усталостной выносливости, она дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, вес.В:

Углерод 0,71"0,82

Кремний 0,18-0,40

Марганец 0,75-1,05

Алюминий 0,001-0,04

Азот 0,004-0,011

Иттрий 0,001-0,004

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 456849, кл. С 22 С 38/14, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР, 9 584055, кл. С 22 С 38/12, 1975.