Сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/38 

Изобретение относится к черной металлургии, э частности к износо стойким сталям, применяемым для о ливок деталей металлургического, горнорудного и машиностроительног оборудования. Известна высокомарганцевая ста марки 110Г13Л 1. Недостатками этой стали являются неудовлетворительная износос кость и ударная вязкость. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достига мому результату является сталь 2 следующего состава, мас.%: Углерод . 0,7-1,2 Марганец5-15 . Кремний0,3-0,8 Алюминий 0,1-0,5 Лзот ; 0,05-0,3 Титан0,1-0,5 Железо .Остальное Недостатками известной стали являются низкие ударная-вязкость, износостойкость и жидкотекучесть. Целью изобретения является пов шение ударной вязкости, износосто кости и жидкотекучести стали. Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод марганец, кремний, алюминий, азот титан и железо, дополнительно содерхсит хром, ванадий и кальций пр следующем соотношении компонентов мае.%: 0,7-1,5 Углерод 5-15 Марганец 0,3-1,0 Кремний 0,005-0,05 Алюминий 0,005-0,2 0,03-0,15 0,3-2,0 0,01-0,15 Ванадий 0,005-0,02 Кальций Остальное Железо Предлагаемая сталь в качестве примесей может содержать до 1,0% никеля, до 0,2% меди, до 0,05% серы и до 0,12% фосфора.. Введение в комплексе таких элементов , как 0,3-2,0% хрома, 0,010,15% ванадия и О,03-0,15% .титана обеспечивает образование мелкодислерсных, равномерно распределенных в аустените карбидов, что приводит к упрочнению стали и повышению ее износостойкости при высоких значениях ударной вйзкости. Содержание в стали болеег 0/3% хрома обусловле но тем, что хром легирует матрицу и более низкие его содержания приведут, к разрушению стали и, как следствие, к снижению прочности и пластичности. Содержание хрома ограничено 2,0%, так при более высоких содержаниях происходит загря нение стали карбидами хрома, а так же их укрупнение, что, в свою очередь, приводит к снижению пластических свойств стали. Нижнее содержание ванадия 0,01% и титана 0,03% диктуется количеством карбидов и нитридов ванадия и титана в стали, которые должны обеспечить мелкозернистую структуру с целью получения более высоких значений ударной вязкости стали. Наличие в стали карбидов и нитридов ванадия и титана приводит к повышению ее износостойкости. Ограничение предельного их содержания 0,15% (ванадия и титана ) обусловлено тем, что при более высоких содержаниях этих элементов происходит загрязнение стали грубьали комплексами карбонитридов и приводит к снижению ударной вязкости стали, т.е. происходит эффект перелегирования. С целью . создания условий для образования преимущественно карбидов -ванадия и титана, а не их нитридов, в предлагаемой стали снижено содержание азота до .0,005-0,02 мас.%, что приводит к повышению ударной вязкости. С этой же целью в предлагаемой стали несколько повышено содержание углерода до 1,5%. Более высокое содержание углерода, чем 1,5% приведет к образованию карбидов железа и тем самым к снижению пластических свойств. С целью повышения ударной вязкости в стали снижено содержание алюминия до 0,005-0,05 мас.%, так как более высокое содержание алюминия приводит к получению большого количества частиц глинозема, которые располагаются строчками по границам зерен и снижают ударную вязкость. Введение в состав стали 0,005-0,02% кальция приводит к образованию легкоплавких эвтектических соединений и тем самым к повышению ее жидкотекучести. Кальций способствует глобуляризации неметаллических включений и повышению ударной вя-зкости. Нижнее содержание 0,005% кальция обусловлено тем, что при этом содержании начинается модифицирование.. Жидкотекучесть стали от содержания кальция носит экстремальную зависимость. При содержании в стали бол.ее 0,02% кальция происходит снижение жидкотекучести и поэтому его содержание ограничивается 0,02%. Химический состав и свойства предложенной стали в сопоставлении с известной сталью приведены в таблице. Как следуетиз приведенных в данных, сталь предложенного состава (1-3) обладает в сравнении с известной сталью (состав более высокими ударной вязкостью, износостойкостью и жидкотекучестью. При выходе за пределы предложенного состава стали (составы 4-7/ свойства стали ухудшаются.

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, алюминий, азот, . титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повыиения ударной вязкости, износрстойкостн и жидкотекучести, она дополнительно содержит хром, ванадий и кгшьций при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,7-1,5 Углерод 5-15 Марганец 0,3-1,0 Кремний 0,005-0,05 Алюминий 0,005-0,02 Азот 0,03-0,15 Титан 0,3-2,0 Хром 0,01-0,15 Ванадий 0,005-0,02 Кальций Желе зо Остальное