Сталь

 

(щ994580

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61)Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 221080 (21) 2996970/22 -02 (Щ М. Кп.3 с присоединением заявок ЙВ 2996949/02 т

2996950/02; 2996960/02 (23) ПриоритетС 22 С 38/60

Государственный комитет

СССР. ио делам изобретений и откРытий

РЗ) УДК669 ° 15-194(088.8}

Опубликовано 070283. Бюллетень Мо 5

Дата опубликования описания 070283

В.М.Семенов, В.И.Ефимов, В.И.Сарамутин,, Ю.Т.Добрнца, A.Í.×óáàêîâ и Н.А.Еремина/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлур гии, а именно к сталям, обладающим высокой прочностью, пластичностью, ударной вязкостью йри пониженных температурах и используемым для несущих конструкций тракторов, самоходных шасси, сельскохозяйственных машин и других конструкций в машиностроении.

Известна сталь 1) следующего химического состава, вес.Ъ:

Углерод 0 05-0,2

Марганец О, 3-2,0

Кремний 0,1-1,5

Ванадий 0,01-0,3

Алюминий 0,001-0, 1

Титан 0,001-0,1

Азот До 0,03

Железо Остальное

Эта сталь в горячекатаном состоянии имеет следующие механические свойства:

Предел прочности, кгс/мм 57-60

Предел текучести, кгс/мм 45-48

Относительное удлинение,Ъ 24-27

Ударная вязкость кгсм/см при -40 С . 4,5-4,7

-70о С 3,7-3,9.

Однако указанная сталь обладает невысоким пределом коррозионной усталости, ударной вязкостью при пониженных температурам, что определяет недостаточную долговечность конструкции машин, работающих в условиях низких температур и коррозии.

Наиболее близкой. к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь 2), 10 содержащая, аес.%еz

Углерод 0,04-0 16

Марганец 0,9-2,5

Кремний 0,1-0, В

Ванадий .0,01-0,3

Алюминий 0 01-0, 1 титан 0,01 0 3

Бор 0,0005-0,002

Компонент из группы, содержащейт

Цирконий 0,01-0,1

Кальций 0,001-0,01

Редкоземельные металлы 0,01-0,05

Селен 0,001-0,01

Железо Остальное

Известная сталь обладает также невысокой коррозионно-усталостной прочностью, что определяет недостаточную долговечность конструкций машин, работающих в условиях .низких температур и особенно при воздействии т0 атмосферной коррозии.

994580

Целью изобретения является повышение корроэионно-усталостной прочности.

Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, алюминий, титан, компонент иэ группы, содержа- 5 щей цирконий, кальций, редкоземельные металлы и селен и железо, допол.нительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ|

Углерод 0,04-0,16

Марганец 0,9-2,5

Кремний 0,1-0,8

Ванадий 0,01-0,3

Алюминий 0,01-0,1

Титан 0,01-0i3

Медь 0,02-0,80

Компонент из группы, содержащей

Цирконий 0 01-0,1

Кальций 0,001-0,01

Редкоземельные 2О металлы 0,01-0,05

Селен 0,001-0,01

Железо Остальное

В 100 кг электропечи с основной футеровкой выплавлены плавки предлагаемой и известной стали;

Химический состав сталей приведен в табл. 1.

Слитки куются на сутунки и затем прокатываются на прутки диаметром 12 и 16 мм для испытаний на растяжение, коррозионно-усталостную прочность и ударную вязкость.

Испытания на растяжение проводят на машине "УМЭ-10ТМ" по ГОСТ 1497-73.

От каждой плавки испытуются не менее

5 образцов круглого сечения диаметром 5 мм и пятикратной длиной рабочей части. При этом определяют предел прочности I Q8), предел текучести (6 j и относительное удлинение jdq). 46

Ударную вязкость определяют по

ГОСТ 9454-78 не менее, чем на 6-ти образцах типа 11 квадратного сечения 10х10 и длиной 55 мм при +20, -40 и -70 С. Испытания проводят на

О маятниковом копре МК-30А.

Условный предел корроэионной усталости определяют на машине МУИ-6000 согласно ГОСТ 25.502-79 на образцах типа 1 круглого сечения с диаметром рабочей части, равным 7,5 и 5-ти кратным радиусом закругления. Испытания проводят при непрерывном смачивании их рабочей части в водопроводной воде. База испытаний для определения предела коррозионной усталости принимается равной 10 : 10 циклов.

РезультатЫ испытаний механических и усталостно-коррозионных свойств сталей приведены в табл. 2.

Из приведенных результатов испытаний видно, что условный предел коррозионной выносливости у предлагаемой стали значительно выше, чем у известной. Условный предел коррозионной выносливости стали является одной из важнейших характеристик металла, определяющих долговечность изделий, работающих при знакопеременных нагрузках в условиях атмосферной коррозии.

К таким изделиям относятся сварные конструкции тракторов, для которых, в частности, предлагается использовать эту сталь

Таким образом, применение предла гаемой стали позволяет существенно увеличить долговечность изделий.

Внедрение предлагаемой стали увеличивает срок службы конструкций машин, обеспечивает экономический эФФект около 107 тыс. руб.

994580 Фаблнцб1

Caaeyaasae аламевтоэ, вео.Я

Ф

1 0,04 2,5 o,ie o,ço o,oi 0,3о о,io - - - o,е

0,155 0,055

3 0 ° 16 0 9 0 ° 80 0 01 0>10

0,01

0801

4 0,04 3 ° 3 0 1 О ° 3 0 1

0,3

6 001

6,005

e,6i

0t01

7 - 004 25

0 ° 1 . 0 ° 3 01 03

0,8

6,01 6 О1

0,01

0 1

03 061 6 3

0 45 0 ° 15 6 05

О, 15

0,01

12 0 16 6 9 0 8 п,е1 0 ° 1

Таблица 2

Ударная вязкость, а кгсм/си

Относительное удлинение, d„%

Предел текучес

>

Предел гпэоч нос й, G кгс/мм ф.

Плавка

+20 С -40 С -70 С

Предлагаемая

13,0

19 0

61,5

29,5

6,5

46 5

Ы,О

20,5

12,5

47,0 28,5

7,5

6,0

61,0

21,5

12,0

7,0

5,5

26,0

48,5

62,0

45 0

19,2

13,2

Ы,2

6,6

25 0

60,0

20,5

12,5

7,5

6,0

28 5

47,0

61,0

7,1 5,2

21,8

12,2

26,5

48,5

62,5

18,4

13,9 10,0 7,2

30,4

45 2 б 0,.0

19,6

6 ° 0

7,9

28,0

12,5,46, 3

61,9

48,0

20,7

12,4 б,б

5,8

25к2

63 5

19,4

13,9 10,0

7,0

30,4

45,0

60,5

19,5

6,5

7,9

12,8

28 3

46,0

61,.8 б,7

12,5

21,7

5,7

26,4

48,0

63,6

Известная

58-65 - 45-48 26-29,5 12-13,2 7,0-8,6 5,0-6,6 12,1-12,3.3 0,12 oto . 0 ° 40 0 12 0,.05

5 0 10 itá . 0 45 0 15 0 05 О 155

8 0 ° 16 0 9 0 80 0 01 0,61

8 Oti 1 ° 7 0,45 0 135 0,05 0,155

9 016 09

10 0 04 2,5

11 0 ° 1 }7 е;5

О,2

0,8

О,5

o,з

6 001 6 8

OtO655 Ot5

0,010 е,2

0i8 0,01, 0 5 О 6025

0,2 ot05

Предел коррозионной уста-, лости кгс мм

994580

Формула изобретения

Составитель С. Деркачева .Редактор А.Гулько Техред М.Гергель. Корректор М. Коста

Заказ 571/8 Тираж 625 Подписное.

ВНИИПИ 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

Сталь, содержащая углерод, марга нец, кремний, ванадий, алюминий, титан, компонент иэ группы, содержащей цирконий, кальциЯ, редкоэемель ные металлы и селен и железо, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьыения корроэионно-усталостной прочности,,она дополнителЬно со держит медь при следующем соотнсиаении компонентов, sec.t:

Углерод 0,04-0,16

Марганец 0,3-2,5

Кремний 0,1-0,8

Ванадий 0,01-0,3

Алюминий 0(01-0,1

Титан 0,01-0,3

Медь 0,20-0,8

Компонент из группы, содержащей:

Цирконий .0,01-0,1

5 Кальций 0,001-0,01

Редкоземельные металлы 0„01-0(05

Селе н 0 ° 001-0,01

Железо Остальное

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 558062 кл. С 22 С 38/14, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 945224, кл. С 22 С 38/ЬО, 1980.