Сталь
Союз Советскнк
Социалнстичесннх республнк
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
< 1870478 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) 3аявлено 26,1229 (21) 2852204/22-0 2 с присоединением заявки HL2— (я)м. к„.з
С 22 С 38/24
Госуяврственный квинтет
СССР но яеааи нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет—
Опубликовано 071031, Бюллетень N9 37
Дата опубликования описания 07.1081 (53) УДК 669. 1.5-194 (088.8) ин, М ...4 " .А;. Гольдштейн
Ф 3
1
1 (Уральский научно-исследовательский и ститут черны с металлов и Чебоксарский завод промысле.нйых тракторов — " (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54 ) СТАЛЬ
Изобретение относится к области металлургии и может быть применено для литых деталей тракторов с целью повьтаения комплекса эксплуатационных свойств, повышения надежности и долговечности машин и механизмов, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и суровых климатических условиях районов Крайнего Севера.
Известна сталь, содержащая, вес.Ъ:
Углерод 0,12-0, 25
Марганец 0,7-1, б
Кремний 0,2-0,7
Хром О, 1-0, 35
Цирконий Ою005 0 1
Ванадий 0,04-0,2
Алюминий 0,01-0,08
Титан 0,01-0,04
Медь 0 04-0,5
Никель 0,04-0,45
Кальций 0,005-0,1
Железо Остальное (1) .
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержащая, вес.Ъ:
Углерод О, 15-0,45
Кремний 0,40-0,60
Марганец 0,90-1,20
Хром 0,30-0,45
Ванадий 0,06-0, 15
Железо Остальное 2) .
Эта сталь имеет достаточно высокие прочностные свойства, но в целом она не удовлетворяет современным требованиям, учитывающим резкое увеличение мощности тракторов, расширение географии и, в связи с этим, ужссто10 чение условий их эксплуатации, Целью изобретения является повышение хладостойкости, усталостной проч-. ности и литейно-технологических характеристик стали.
15 Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая сталь дополнительно содержит азот, алюминий, кальций, це— рий или лантан при следующем соотно- шении компонентов, вес.Ъ:
20 Углерод, 0,14-0,27
Марганец 0,40-1,30
Кремний 0,20-0,60
Хром 0,05-0,50
Ванадий О, 04-0,20
25 Азот 0,002-0,04
Алюминий 0,02-0,06
Кальций 0,001-0,05
Церий 0,001-0,1
Лантан О, 001-0,01
30 железо Остальное
870478
В качестве примесей сталь может содержать серу и фосфор до 0,03% каждого. gb
Анализ полученных результатов показал, что предлагаемая сталь обладает более высокими свойствами в сравнении с известной сталью: ударной вязкостью при 60 С на 40%, усталостной прочностью на 20%, жидкотекучестью на
16%, а также высокой стойкостью к трещинообразованию.
Таблица 1
Химический состав и результаты испытаний хладостойкости, усталостной прочности и литейно-технологических свойств приведены в табл. 1-4.
Химический состав предлагаемой стали,%
Предел содержания элементов,%
С Mg Сг S1 Ч Р.S N A l Са Се а
0,14 0,40 0,05 0,20 0,04 0,030 0,029 0,002 0,02 0,001 0,001 0,001
Нижний о
Среднее содержание элементов
0,20 0,9 0,25 Ор35 0,11 0,030 0,024 0,022 0,04 0,025 0,05 0,005 Верхний 0,27 1,3 0,50 0,5 0,20 0,028 0,022 0,04 0,06 0,05 0,09 0,01
Таблица 2
Механические свойства предлагаемой стали
Пределы Предел Предел Относи тель- От носит ел ьсодержания прочности, текучести ное удли- ное суже.элементов кгс/мм кгс/мм нение, % ние, %
Ударная вязкость, кгсм/см при температурах, аС
+20 -40 -60
Предлагаемая сталь
Нижний предел
25,2
9,9 6,1 3,2
52,4
38,4
45,4
Среднее содержание 55,1
26,5
40,5
48,3 11,5 6,7 3,6
Верхний предел
28,2
57,3
49,1 12,0 Е,8 3,7
44,1
Известная сталь
1,2 4,8 2,1
22,1
38,4
36,3
49,3
Таблица 3
Характеристики усталостной прочности сравниваемых сталей
2,5
25 3 60 10
26 3,30 11
26,5 3 05 11,5
Известная
z,36
2,30
870478
Продолжение табл.3
Предлагаемая 32
3,60
12,0
13,0
13,7
2,67
33
3,30
3,05
2,54
2,48 л
6 . - предел выносливости гладких образцов;
d, - теоретический коэффициент концентрации напряжений;,- т
- предел выносливости образцов с концентратором напряжения;
Ф
Кд - эффективный коэффициент концентрации напряжения.
Таблица 4
Литейно-технологические свойства сравниваемых сталей
Жидкотекучесть, мм
Свободная линейная усадка
Склонность к трещинообразованию
Пределы содержания
Проба Нехендзи-Самарина
Проба Не- Спираль хендзи- Кери
Самарина
Проба Нехендэи-Самарина
Предлагае-мая
300
335
2,16
Среднее содержание эле-. ментов
2,10
345
315
На верхнем пределе
2,14
350
264
1,4
2,21
320
Известная
ВНИИПИ Заказ 8680/54 „Тираж 684 Подписное
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний. хром, ванадий и железо, отлич ающаяся тем, что, с целью повыаения хладостойкости, усталостной прочности и литейнотехнологических характеристик, она дополнительно содержит азот, алюминий, кальций, церий и лантан при следующем соотношении компонентов, вес.В:
Углерод О, 14-0,27
Марганец 0,40-1,30
Кремний О ф20-0.ю60
Количество тре- Суммарный щин, шт размер трещины
45 хром
0,05-0,50
Ванадий 0,04-0,20
Азот 0,002-0,04
Алюминий 0,02-0,06
Кальций 0,001-0,05
Церий 0,001-0,1
Лантан 0,001-0,01
Железо Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
55 1. Авторское свидетельство СССР
9 538053, кл. С 22 С 38/00, 1977.
2. Авторское свидетельство. СССР
Р 357258, кл. С 22 С 38/24, 1973..
