Сталь
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230580 (21) 2928718/22-02 (31) М. КП.
С 22 С 38/14 с присоединением заявки ¹â€”
Ф (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретен.ий и открытий (53) УДК669.15-194 (088. 8) Опубликовано 300882 Бюллетень №32
Дата опубликования описания 300882
В.И. Сырейшикова, A.А. Дерябин, Э.Л. Колосова, A.Á. Добужская, В.Е. Семенков, И.Я. Винокуров, A.Â. Евдокимов, И.С. Баулин, Н.A. Лошкина, С.М. Арш и1Н.И.->:Naбqp o, I-- :
Уральский научно-исследовательский инстит Мриых-..металЛов, :. и Нижне-Тагильский металлургический комби т (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургии,в частности к изысканию сталей для изготовления железнодорожных рельсов .
Известна сталь марок М75 и 176, применяемая для изготовления железнорожных рельсов !11.
Недостатком ее является то, что в рельсах, прокатанных иэ нее,присутствуют строчечные неметаллические включения длиной до 16 мм и более.
Включения представляют собой окислы (в основном окисел алюминия) и сульфиды марганца и железа. Наличие строчечных оксидов и сульфидов вызывает анизотропию пластических свойств рельсов: отношение величин ударной вязкости металла в поперечном и продольном направлениях составляет 0,45.
Наиболее близкой к предлагаемой является сталь (2) следующего химического состава, вес.%:
Углерод 0,69-0,82
Кремний 0,18-0,33
Марганец 0,75-1,05
Алюминий 0,01-0,04
Азот 0,004-0,011
Один элемент из группы, состоящей из кальция и магния 0,0025-0,015 ткелезо Остальное
В рельсах, изготовленных из этой ° стали, длина строчечных оксидных включений уменьшается до 5-8 мм.
Длина сульфидных включений в рельсах при этом также снижается и достигает 6-8 мм.
НедостаткоМ известной стали 9твля ð ется высокая анизотропия пластических свойств.
Цель изобретения — снижение анизотропии пластических свойств.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, крем15 ний, марганец, алюминий, азот, один элемент из группы, состоящей из кальция и магния, и железо, дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,65-0,85
Кремний 0,18-0,40
Марганец 0,60-1,20
Алюминий 0,01-0,04
Азот 0,004-0,011
Один элемент из группы, состоящей из кальция и магния 0,002-0,02
Цирконий 0,005-0,05
Железо Остальное
954484
Цирконий, замещая в сульфидах железо и марганец, приводит к образованию тугоплавких сульфидных включений. Деформация таких включений во время прокатки затруднена, в результате чего уменьшается длйна стро- 5 чек сульфидов. При заметном увеличении содержания циркония в стали появляются округлые недеформирующиеся сульфнды. .Уменьшение загрязненности рельсов строчечными сульфидами вызывает повышение пластических свойств металла в поперечном направлении, т.е. уменьшение анизотропии этих свойств..
При содержании в стали циркония )5 менее 0,005% его количества недостаточно для модифицирования сульфидов.
Повышенное содержание циркония (более 0,05%) приводит к резкому увеличению количества окисных включений, содержащих окись циркония, и к возрастанию длины строчек оксидов.
Поэтому содержание циркония в пределах 0,005-0,05% является наиболее оптимальным с точки зрения модифицирования сульфидов. Максимальная длина строчек сульфидов составляет 1-2 мм.
Химический состав, механические свойства и коэффициент анизотропии пластических свойств предлагаемой и известной сталей приведен в таблице.
954484
3(Ъ м с
Ю (О (Ч с
C) с3 ((Ъ с
% ( :3 с
С3
3 ((3 с
Ю У с
С3
M ф РЪ с Ъ с с с с с
3(Ъ (03 СЧ (О
СЧ (Ч СЧ (Ч (Ч с"( (ЪЪ с
Ю (Ч
Ch с
С>
%-3
CO с
РЪ сЧ с
РЪ с-((Г СЧ Ul M M cY с с с с с ° с (Ч О а (Ч ((Ч . CO т3 сУ С Ъ сУ сй Г Ъ СЧ
СО с
CO с Ъ
3(Ъ Ю (О с с с с СЧ (с 3 (03 ф Сс с с с-3 -3 с-(c-I (3Ъ 3 (О -1 СЧ (ЪЪ
ГЧ М СЧ СЧ С Ъ СЧ -(.1 с-(3 -(-1 т
lA а Ю Е (С3
О О О Ю с с
Ю О Ю О асъ
Ю
О с
Ю сФ
Ю с
3(Ъ
-с(О с
C) (с3
Ю %-((Ч .О Ю Ю с с с
О О Ю сЧ
C)
Ю с
О -( (C) с
С3 ф с.(cl
Ю (О
О Ю Ю с с
Ю О О Й
Ю
Ю с
С3. с
О с Ъ CP -(M с3 г1
О О О О О О с с с с с
Ю Ю Ю Ю Ю Ю
° 3 ь с
С) CO 0О ((Ъ
Оi СЧ ЦЭ 033 С с с с с
О,Ъ(Ю Ю (Л
Ю
%-(1(3 с
C) с Ъ
РЪ с
С) ф (о ф (0 (Ч сР -1 (Ч сУ а-( с с с
О Ю О Ю О О
CO -3 с
О сч
CO с
С3
3(Ъ ОЪ 3(Ъ 3(Ъ 3(Ъ ф (,(3 3 0О 1(3 с с с с с с
Ю Ю Ю О О Ю ((Ъ
1О с
О -(сР (с С Ъ \Р
1(3 lO 3(Ъ 3О (О с с с с с
Ю Ю Ю О Ю
О3 т-(ф т-(1(3 (1(3 3 3 с с с с с
О C) О О О -(с-(3 ЧЭ с-( с с с с
СЧ (Ч с-(СЧ СЧ с с-(г(т4 сч
Ю О с с
О Î 3 с
00 тЧ
Ю, Ю
О О Ю с с с
О О О
IA сч
Ю
Ю с
3 н о
333
333 tL
3I3 Ю
Ф И
954484
0,65-0,85
О, 18-0,40
0,60-1,20
0,01-0,04
0,004-0,011
Формула изобретения
Составитель Л. Лапин
Редактор А. Фролова Техред И. Гайду Корректор В.Бутяга
Заказ 6373/25 Тираж 660 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4
Использование предлагаемой стали для изготовления железнодорожных рельсов позволит на 5-7% повысить их эксплуатационную стойкость.
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, один элемент иэ группы, состоящей иэ каль-1О ция и магния, и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения анизотропии пластических свойств, она дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод
Кремний
Марганец
Алюминий
Азот
Один элемент из группы, состоящей из кальция и магний 0,002-0,02
Цирконий 0,005-0,05
Железо Остальное
Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе
1. Рельсовая сталь. ГОСТ 8160-63.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 759612, кл. С 22 С 38/06, 1978.
