Сталь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Социалистически и

Республик он 870483

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 13. 12. 79 (21) 2850570/22-02 с присоединением заявки Но (23) Г3риоритет

Опубликовано 071081 Бюллетень И9 37

Дата опубликования описания 07. 10. 81 (51)М. Кл з

C 22 С 38/52

Государствеииый комитет

СССР

IIo делам изобретений и открытий (53) УДК 669.15-194(088.8) А.Ф. Дегтярев, A.È. Квасов, В.Г. Дюбанов, С.С. Львова и Н.Д. Запорожиева (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СТАЛЬ му высокому отпуску либо закалке н отпуску.

После термообработкн валки иэ этой стали имеют следующие механические свойства и твердость: дв

68/72 кгс/мм,у dP = 10/10; а>

2,5/2,5, НВ 229-285/2552.

302 кгс/мм (над чертой — значения после нормализации и отпуска, а под чертой — значения после закалки и отпуска).

Недостаток известной стали заключается в том, что она обладает низкой горячей пластичностью, что снижает способность стали к горячей деформации. Кроме того, она обладает повьааенной склонностью к образованию трещин при термической обработке н недостаточной разгаростойкостью при циклическим нагревах и охлаждениях в процессе горячей прокатки.

Целью изобретения является повиаение разгаростойкости пластичности н прочности.

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям для инструментов горячей деформации, а именно валков горячей прокатки больших сечений, к которым предаявляются высокие требования по разгаростойкости, твердости и пластичности при горячей обработке давлением.

Известна сталь, содержащая,вес.Ъ| 0 углерод 0,4-0,5, хром 2,0-2,5; молибден .1,8-22, вольфрам 3,5-4,5g ванадий 0,8-1,2у никель 0,7-0i9i кремний до 0,5 марганец до 0,6; сера до 0,3; фосфор до 0,03р железо остальное (1 ). 15

Недостатком этой стали является высокая стоимость иэ-за повышенного содержания дорогих легирующих элементов: ванадия, молибдена, вольфрама. 20

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержащая, вес.Ъ: углерод 0,55-0,65; кремний 0,17-0,37 марганец 0,50,8i хром 0,6-0,9; никель 1-1,5у сера 0,04у фосфор 0,04 железо остальное (2 ).

После ковки валки из этой стали подвергают нормализации и длительно- 30

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, дополнительно содержит алюми870483 ний, титан, кальций, кобальт и ванадий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

1 1

Таблица 1

»»

Со V

С Si Ип Cr И1 AI

Са

1 .0,50 0,17 0,7 1,0 0,01 0,003 0,005 0,005 0,005

2 0,55 0,21 0,8 0,9 1,2 0,02 0,003 0,01 0,15 0,04

3 О 60 О 35 1 2 1 5 1 5 О 05 О 05 О 02 О 35 О 08

:кобальт входит в состав никельсодержащих отходов как примесь

Отлитые из этих плавок слитки были: прокованы на заготовки в интервале температур 1150-800аС. Поковки были откованы без надрывов и трещин во всех интервалах ковки. Заготовки прош ли предварительную термообработку— изотермический отжиг по режиму: нагpcs до 810-8200С, выдержка 4 ч охлаждение на воздухе до 300©С далее ,нагрев до 7200С выдержка 6 часов, охлаждение на воздухе. После отжига заготовки имели НВ = 220.

Окончательная термическая обработка проводилась но двум вариантам»

Марка стали

Таблица 2

Режи»ви термообработки закалка и высокий отпуск нормализация и высокий отпуск кгс. м а. кгс кгс м щ — - - в⠄— в д, в в„, — -вНВ

Описываемая

1 90 14,0 4,5 265 73,0 12,0 4,0

240

2 95 12,5 2,8 285 80,5 11,5 3,0 3 100 12 0 3,0 310 85 10,5 2 8

265

290

Известная

2,5 222-285 в

9,0

2,5 255-302 67

70 10 теризовалась числом циклов нагревов и охлаждений до появления первой трещины. Результаты испытаний при65 ведены в табл.3.

Разгаростойкость описываемой стали и известной определялась путем ,многократной закалки от температуры

900 в воду. Разгаростойкость харак- с

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Алюминий

Титан

Кальций

Кобальт

О, 50-0, 60

Ов17 Ое35

0,6-1,2

0,7-1,5

1,0-1,5

0,01-0t05.

0,003-0,05

0,005-0,02

0,005-0,35

Ванадий 0 005-0, 08

Железо Остальное

Исследования показали, что предлагаемое соотношение компонентов стали является рациональньм для обеспечения высокой раэгаростойкости, пластичности и прочности в процессе эксплуатации, а также высокой технологичности при изготовлении.

В основной электродуговой печи выплавили три опытные плавки, имеющие следующий химический состав (см. табл.1).

1) закалка от 830-840 C, охлаждение в масле» отпуск при температуре

640-650вС, охлаждение с печью;

2) нормализация от температуры

840-860аС» охлаждение на воздухе» отпуск 600-610 С, охлаждение с печью.

После проведения окончательной термической обработки исследовали прочность на разрыв, относительное

° ° длинение, ударную вязкость, тверость по Бринеллю. Одновременно иследовали свойства известной стали.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

870483 эо, отличающаяся тем, что, с целью повышения раэгаростойкости, пластичности и прочности, она дополнительно содержит алювиний, титан, кальций, кобальт и ванадий .при следующем соотношении компонентов, вес.З:

Таблица 3

Описываемая

80

95

Известная

45!

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 328195, кл. С 22 С 38/46, 1972.

2. Сталь марки 60ХН, ГОСТ 9487-70.

Валки стальные цельнолитые обжатые, сортовые для горячей прокатки черных металлов в сортовых станах . (прототип).

Составитель С. Деркачева

L едактор С. Титова Техред A.À÷ Корректор Г. Назарова Заказ 8746/27 Тираж 684 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Марка стали Число циклов до появления первой трещины

Исследования показали, что описываемая сталь по разгаростойкости в два раза превосходит известную, по прочности — на ЗОВ. За счет повъюения этих свойств стойкость валков возрастает на 40%.

Ожидаемый экономический эффект в результате использования описываемой марки стали для валков горячей прокатки в сравнении с испольэуемой в настоящее время эа год составит 102700 руб.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод,. крем= ний, марганец, хром, никель и желеУглерод

Кремний

Марганец

Х pQM

Никель

Алканий

Титан

Кальций

Кобальт

Ванадий

Железо

0 ° 50-0 ° 60

0,17-0,35

0,6-1,2

0 ° 7-1,5

1,0-1,5

0,01-0,05

0,003-0,05

0,005-0,02

0,005-0,35

0,005-0,08

Остальное