Конструкционная сталь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

889733 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040480 (21) 2903650/22-02 с присоединением заявки М (28) Приоритет

Опубликовано 151281 ° Бюллетень 1тЪ46

Дата опубликования описания 15.1281 (53)М. Кл.

С 22 С .38/32

3ЪоударотаашыХ комитет

СССР ав делам каооретений

Il открытвХ (53) УД К 669. 15-194(088.8) 1

Л.Л.Пятакова, А.Б.Федотова и В. Яфат ?

1 (72) Авторы изобретения

Днепродзержинский ордена Трудового Краси индустриальный институт им. М.И.Арсеничева (7l ) Заявитель (54) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ

0,0005-0,06

Остальное

Изобретение относится к металБарий

Железо лургии, конкретнее к конструкционным сталям, и может быть использовано для изготовления ответственных деталей больших сечений, работающих в условиях повышенных нагрузок (например зубчатые колеса, валы, оси), а также используется как цементуемая в качестве заменителя дефицитных никельсодержащих сталей.

Известна сталь tl) содержащая, . вес. Х:

Однако эта сталь отличается повышенной склонностью к расслоению в

S процессе прокатки из-за наличия повышенного количества алюминия.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае10 мому эффекту является конструкционная сталь (21, содержащая, вес.Х:

Основным режимом термической обработки для данной стали является закалка при 880-950 С в масло и поо следующий низкий отпуск при 200 С.

После термической обработки сталь

0,001-0,08

0,005-0,08

0,001-0,006

0,0005-0,006

Углерод

Кремний

Никель

Марганец

Хром

Молибден

Кальций

Редкоземельные металлы

Алюминий

Магний.

Бор

О, 2-0,4

О, 1 5-0,45

1, 2-1,7

0 35-0,9

1,0-1,6

0,15-0,3

0,001-0,08

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Титан

Никель

Железо

0,24-0,32

0,17-0,37

0,80-1,10

1,00-1,3

0 03-О,О9

До 0,3

Остальное

889733

130

6,0

Эта сталь применяется при изготовлении ответственных деталей, ра. ! ботающих в условиях трения и повышенных нагрузок, так как она.имеет относительно невысокую прокаливае.мость, В табл. 1 приведены некоторые характеристики прокаливаемости известной стали.

Целью изобретения является повьппение комплекса механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан и железо дополнительио содержит ванадий, кальций и бор при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:

0,25-0,40

0,40-0,70

0,80-1,10

1,00-1,30

0,04-0,10

0,25-0,6

0,0005 вЂ,05

0,0005-0,003

Остальное

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Титан

Ванадий

Кальций

Бор

Железо

Таблица 1

Характеристики прокаливаемости

Величина

Минималь- Максимальая, мм ная, мм

Длина полумар- тенситной зоны 4,5

12,7

Критический диаметр в воде

21,5

Критический диаметр в масле 13 получает следующие механические свойства:

Предел прочности, кгс/мм 150

Предел текучести, кгс/ммп, Относительное удлинение, 7 9

Относительное сужение, 3 40

Ударная вязкость.

»и +20ЬС кгс 1м/см

Исследуют влияние химического состава стали на прокаливаемость и механические свойства.,Выплавка сталей ведется в лабораторной вакуумной печи. Для устранения плавочных особенностей используют одни и те же шихтовые материалы (ферромарганец, феррохром, алюминий, ферротитан, силикокальций, ферробор и металлический

16 лом) . Даннь.е по химическому составу плавок приведены в табл. 2.

Результаты.по механическим свойствам после закалки при 850-900 С в

И масле с последующим Лэтпуском при

200 С и по прокаливаемости приведены соответственно в табл. 3 и 4.

Термообработку проводят на заготовках образцов для механических иск пытаний, т.е. в сечении.13-15 мм.

Таким образом, дополнительное содержание ванадия, кальция и бора приводит к повьппению как прокаливае мости, так и всего комплекса механиpj ческих свойств.

Использование предлагаемой стали для изготовления таких деталей, как оси, шес терни в автомобилестроении

ЗЕ взамен известной стали позволяет повысить срок их службы. Кроме того, такая сталь может найти применение в тракторостроении, где детали, работающие в условиях повьппенных нагру35 зок, имеют большие сечения. Эта сталь может использоваться также как цементируемая взамен никельсодержащнх сталей. При этом экономический эффект за счет устранения никеля мо40 жет составить 40-80 р. на тонну.

889733

Га блица 2

Содержание элементов, вес.Ж

Осталь0,00050,001

0,26 0,41 0,8 1,01 0,04 0,25 0,00050,001 ное

Осталь0,0010,002

2 О, 32 О, 55 0,94 1, 15 0,07 0,40 0,027 ное

Осталь0,0020,003

3 0,40 0,70 1,1 1,3 0,10 0,60 0,05 ное

Т а б л и ц а 3

Предлагаемая

Предел прочности кгс/мм

ОтносительОтносительУдарная вязкость| кгс м/см ное удлинение, Х ное сужение, Ж сталь

160

135

60

169

142

175

145

10

Таблица 4

Характеристики прокаливаемости

Предлагаемая

Критический диаметр, мм

Длина полумартенситной зоны, мм сталь в воде в масле

39

10,0

53

14,0

Предлагаемая сталь

Предел текучести, кгс/мм

889733

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1р 1. Авторское свидетельство СССР 516756, кл. С 22 С 38/00, 1977.

2. Сталь легированная конструкционная. Марки н технические требо вания. Сталь марки ЗОХГТ. ГОСT 4547-71

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

0,25-0,40

0,40-0,70

0,80-1,!О

1,00-1,30

Составитель С.Деркачева

ТехРед М Надь. Корректор Е.Рошко

Редактор И.Митровка

Заказ 10902/46 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам йзобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан и железо, о т л и ч а ю щ а яс.я тем, что, с целью повышения комп. лекса механических свойств, она дополнительно содержит ванадий, кальций и бор при следующем соотношении компонентов, вес. :

Титан

Ванадий

Кальций

Бор

Железо

0,04-0, 10

0,25-0,60

0,0005-0,05

0,0005-0,003

Остальное