Сталь
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советекик
Социалистических
Республик
С 22 С 38/50.
9кударвтванный квиитвт
СССР
10 данаи нзвбрвтеиий и открытий
Опубликовано 07.09.82. Бюллетень .гк. 33
Дата опубликования описания 07.09.82 (53) УД К 669.14.018. .255 — 194 (088.8) . 1
В.П. Луганский, Б.А. Кириевский, А.С. Плиска овскйй А.А. Швыдкий и В.М.Друккер с (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель
Институт проблем литья AH Украинской CCP (54) СТАЛЬ
Изобретение. относится к металлургии чер. ных металлов и предназначено для изготовления деталей, требующих повышенной термической стойкости, например дорнов трубопрокатных станов.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (1) состава, вес.%:
Углерод 0,46-0,54
Кремний 0,17 — 0,37
Марганец 0,50 — 0,80
Хром 0,45 — 0,75
Никель 1,00 — 1,40
Железо Остальное
Недостатком данной стали является ее низкая термическая стойкость, так как изготовленные из нее детали при эксплуатации в условиях теплосмен склонны к образованию повреждения теплового характера в поверхностных слоях, на поверхности отливок образуются трещины и сетка разгара, а при дальнейшей эксплуатации эти поверхностные слои выкрашиваются, что приводит к выходу деталей из строя.
Цель изобретения — повышение термичес кой стойкости стали.
Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, железо, дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,45 — 0,70 . Кремний 0,20 — 0,50
Марганец 0,50 — 0,90
Хром 0,40 — 1,00
Никель 0,80 — 1,40
Цирконий 0,03 — 0,10
Железо Остальное
Цирконий сохраняет все свойства, придавае15 мые стали хромом и никелем. Применение цирко. ния приводит к измельчению структуры стали и. уменьшению количества продуктов раскисления в стали, обеспечивая тем самым более высокую чистоту стали по неметаллическим включениям, а это, в конечном итоге. приводит к повышению термической стойкости и ударной вязкости, причем введение
его менее 0,03% не оказывает существенного
3 956605 влияния на повь1шение термической стойкости, а добавка его более 0,10% дополнительного существенного эффекта не дает и нецелесообразна с экономической точки зрения.
Кроме того, хром в количестве 0,40—
1,00% повышает жаропрочность стали, а добавка никеля в сталь в количестве 0,80 — .
1,40% приводит к существенному повышению ее ударной вязкости.
Выплавку предлагаемой стали осуществля- 10 ют в электродутовой печи ДСП вЂ” 1,5. Введение циркония в различных количествах проИзводят в ковш в виде .силикоциркония.
Заливают пробы для механических испытаний по ГОСТ 7564 — 73. Из середины проб 1з вырезают цилиндры ф 15мм, высотой 20 мм и определяют термостойкость по числу циклов до образования первой трещины на поверхности образца в режиме 1000 20 С.
Содержание элементов, вес. %
Состав
11о
Термостойкость, ° число циклов да рная язкость, гсм/см
Углерод Крем арганец Хром Никель Цирконий Железо — А
1 (известный) 0,5
0,35
Остальное 5,0
То же 5,2
0,60 0,74 1,25
0,40 0,80: 1,00 0,02
0,55 0,40 1,40 0,03
0,50
0,40
0 45 0,50
110 — — 7,0 — — 8,0
0,60 0,20 0,90 0,50 0,80 0,05
115 — — 7,5
0,50 1,00 1,20 0,10
0,70 0,35
0,50 0,30
120
0,70 0,90 1,25 0,12
120
7,2
0,50 — 0,90
0,40 — 1,00
0,80 — 1,40
0,03 — 0,10
Остальное
Марганец
ХромНикель
Цирконий
Железо
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 4543 — 71.
Составитель В. Брострем
Техред М. Рейвес Корректор О. Билак
Редактор М. Келемеш
Заказ 6524/7 Тираж 660
ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, кремний, марга нец, хром, никель и железо, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения термической стойкости стали, дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,45 — 0,70
Кремний 0,20 — 0,50
Сравнительные результаты испытаний известной (состав 1) и предлагаемой (состав
2-6) сталей приведены в таблице.
Механические и технологические свойства предлагаемой стали следующие:
Предел прочности, кгс/мм2 110-112
Предел текучести, кгс/мм 90-92
Относительное удлинение, % 9 — 10 Относительное сужение, % 39 — 40
Полученные результаты исследования свидетельствуют, что сталь предлагаемого состава обладает в 1,4 — 1,6 раза большей ударной вязкостью, в 1,4 — 1,5 раза большей термостойкостью по сравнению с известной сталью. Это позволяет увеличить срок службы деталей типа дорнов трубопрокатных станов в 1,3 — 1,4 раза.
