Сталь

 

В. Г. Горенко, В. Д. Краля, А. А. Шейко, С. Н. Бобраков,.

С. Н. Примеров, В. В. Тулеев и И. Д. Сииелеииирв (72) Авторы изобретения

Институт проблем литья АН Украинской ССР (7I ) Заявитель (54) СТАЛЬ

После нормализации при 90 С, отпуска при 650 С и окончательной термообработки, состоЯщей из закалки с 900 P и отпуска при 645 С, сталь имеет следующие механические свойства: . Предел прочности, кг/мм2 90,5-92,6

Предел текучести, кг/ммВ

Относительное удлинение, % 20,0 — 22

Относительное сркение, %

81 — 83,0

68 — 70

Изобретение относится к металлургии стали. в частности к высокопрочным свариваемым сталям для крупных изделий, Известна сталь (11, которая содержит, I

Bec,%:

Углерод 0,2 — 0,7

Кремний 0,17 — 0,27

Марганец 0,4-0,7

Хром 1,7-2,0

Никель 1,2 — 1,6

Молибден 0,51 — 0,6

Ванадий 0,01 — 0,1

Берий 0,02 — 0,05

Железо Остальное

Недостатками данной стали являются неудовлетворительная прокаливаемость и относительно низкий уровень прочности и пластичности, что в некоторой степени связано с низким содержанием никеля и молибдена и в итоге снижает качество изготовленных из нее крупных сварных изделий.

Наиболее близкой к предлагаемой является сталь (2), содержащая, вес.%:

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Никель

Молибден

Ванадий

Алюминий

Кальций

Железо

0,2 — 0,28

0,4 — 0,7

0,17 — 0,37

1 — 1,5

2,55 — 2,85

0,66 — 0,75

0,01 — 0,05

0,02 — 0,04

0,005 — 0,05

Остальное

908923 4 включений, которые легко удаляются из жидкой стали, Химический состав предлагаемой стали приведен в табл, 1.

Металл выплавляют в 300 кг индукционной печи методом переплава с раскислением в печи ферромарганцем и ферросилицием по расчету, В процессе фракционной разливки расплав модифицируют различными добавками комплексной лигатуры, содержащей кальций, РЗМ, алюминий, титан, ванадий и и никель. Различными опытными составами стали заливают изложницы.

Механические испытания проводят на стандартных образцах на разрыв и ударную вязкость, изготовленных из заготовок, прокованных из изложниц.

Ожидаемыи экономический эффект составит 6 тыс. руб. за счет повышения долговечности сварных деталей в 1,5 раза и повышения пластичности на 34 — 40% и ударной вяакости на 13 — 30%, 1 абллeа 1

На табл.2 представлены физико-механичес20 кие свойства сталей.

Из приведенных результатов следует, что предлагаемая сталь составов %%2 †превосходит известную сталь (состав N 1) по пластичности и ударной вязкости при неизменном уровне прочности. Так, относительные удлинения и сужения превосходят свои величины в известной стали соответственно на 34 — 40% и 17 — 20%, Соответственно ударная вязкость повышается на 17 — 30% при обычной темпера30 туре и на 32 — 50% при — 80 С испытаний.

Более высокие пластичность и ударная вязкость позволяет рекомендовать предлагаемую сталь вместо известной для изготовления крупных поковок.

Опыт- у

Марганец Кремний

Хром Никель

Ваищий

Иэаестиал

0,03 0,01

0,27 0,5

0.31 1,2 2,6 0,67 002

Предлагаемая

2 0,2 О,б

0,19 1,4 3,0 0,7 О Об

3 0,23 0.4 е

0.17 1,3 2,6 0,8 0,1

0,26 1 0 2,5 0,6 О,ОЗ

0,37 1 5 2,8 О,б 0,01

4 0,2б . 0,5

5 О,З 0,5 б 0,25 0,8

0,31 1,2 2.8 0,7 0,05

Ударная вязкость при +20 С кгм/см . 15,6 — 17,2 — 80 С кгм/см 11 — 11,5

Недостатками известной стали являются относительно низкие пластичность и ударная вязкость, что снижает надежность изготовленных из нее крупных сварных поковок.

Цель изобретения — повышение пластичное ти и ударной яязкости,при сохранении прочности на высоком уровне.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремни, хром; никель, молибден, ванадий, алюминий, кальций и железо, дополнительно содержит

1 титан и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,2-0,3

Марганец 0,4-0,8

Кремний 0,17 — 0,37

Хром 1,0-1,5

Бикель 2,5-3,0

Молибден . 0,6 — 0,8

Ванадий 0,01 — 0,1

Алюминий 0,01 — 0 05

Кальций 0,005 — 0,05

Титан 0,01 — 0,05

Редкоземельные металлы 0,005 — 0,08

Железо Остальное

Дополнительное введение в состав стали титана и редкоземельных металлов РЗМ связано с их благоприятным влиянием на структуру и неметаллические включения, Введение титана измельчает структуру стали и нейтрализует вредное влияние свободного азота за счет образования нитридов. Одновременно титан и РЗМ, являясь сильными раскислителями, обеспечивают снижение содержания кислорода. Р3М совместно с кальцием способ1 ствует образованию сложных многофазных

0,03 0,02 О,ОЗ ЩИ

0,02 О 05 0,02 0,02

0,05 О,ОЗ ОЮ 0,05

0,03 О,О! 0,04 0,005

0,01 0,02 0,05 04В

908923

Т ° 4ииаа 2

Механические мейетве дея щи- Предав теку- Отиоеительиее

soccer, кт/мае» чеети, xr/êì удлинение, %

Изееетнаи!

9,5

68,4!

9,Ф

27,6

В1,4

9З

)8,3 34,3

Молибден

Ванадий

Алюминий

Кальций

Титан

Редкоземельные металлы

Железо

0,6-0,8

0,01 — 0,1

0,01-0,05

0,005 — 0,05

0,01 — 0,05

0,005-0,08

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 336368, кл. С 22 С 38/46, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР N 602595, кл. С 22 С 38/46, 1968.

Составитель С. Деркачева

Техред А.Бабинец

Корректор С. Ыекмар

Редактор Н. Ковалева

Заказ 764/34

Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, к1ймний, хром, никель, молибден, ванадий, алю- 25 миний, кальций и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения пластичности и ударной вязкости при сохранении прочности, она дополнительно содержит титан и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,2-0,3

Марганец 0,4-0,8

Кремний 0,17 — 0,37

Хром 1,0-1,5

Никель 2,5-3 0

Отиоеитеиаиое У еужеюв, % +20 С -АР C