Сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/28 

Изобретений относится к металлу гии, в частности к сталям для отли вок, которые работают в условиях д намических нагрузок и абразивного нашивания. Известны стали для отливок 40ХЛ 35ХГСЛ ClJ. Недостатком этих сталей являются относительно невысокие литейный сво ства. Наиболее близкой к предлагаемой технической сущности и достигаемому эффекту является сталь Г2 состава вес.%: Углерод0,35-0,5 Кремний0,2-0,6 Марганец0,4-1,4 Ванадий0,02-0,2 Хром0,05-0,5 Кальций0,0005-0,05 Медь0,03-0,6 Титан0,005-0,05 Азот0,004-0,04 ЖелезоОстальное Недостатками известной стали явл ются относительно низкая термостойкость и склонность к трещинообразо ван Цель изобретения - повышение тертойкости и уменьшение склонности к щинробразованию стали. Поставленная цель достигается teM, предлагаемая.сталь, содержащая ерод, кремний, марганец, ванадий, м, кальций, титан, железо, дополельно содержит алюминий, цирконий, тан при следующем соотношении коментов, вес.%:Углерод0,25-0,8 Кремний 0,2-0,4 Марганец 0,4-1,4 Ванадий 0,02-0,2 0,05-0,5 Кальций 0,0005-0,05 0,005-0,05 Алюминий 0,02-0,08 0,005-0,05 Цирконий Лантан 0,002-0,02 Железо Остальное Химический состав исследованных вок предлагаемой и известной стаи соответствующие им свойства ведены в табл.1 и 2 . Т,а б л,и ц а 1,

СТАЛЬ, содержащая углерод. Кремний, марганец, ванадий, хром. кальций, титан, железо, о т л и чающая с я тем, что, с целью повьпаения термостойкости и уменьшения склонности к трещинообразованию, она дополнительно содержит алюминий, цирконий, лаНтан при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,25-0,80 Углерод 0,20-0,40 Кремний 0,40-1,40 Марганец 0,02-0,20 Ванадий 0,05-0,50 Хром 0,0005-0,05 Кальций 0,005-0,05 Титан 0,02-0,08 :АЛЮМИНИЙ 0,005-0,05 Цирконий 0,002-0,02 Лантан Остальное Железо

0,004 0,0005 0,02 0,025 0,04 0,05 Известная сталь:

Остальное

п

ТЭредлагаемая сталь:

Известная сталь

412 656 2,232

421 - 668 2,213

433 675 2,1.85

Цредлагаемаясталь

448 686 2,02Нет

464 693 1,96Нет

483 712 1,91 .Нет Повышение указанных свойств объясняется следующим. Известно, что на технологические свойства стали влияет вид применяемых раскислителей, их количество и технология раскисления. Влияние это проявляется как вследствие образования неметаллических фаз продуктов раскисления, так и вследствие действия раскислителей на свойства стали как легирующих добавок. Поэтому введение в известную стал алюминия в пределах 0,02-0,08% как элемента, обладающего большой хими-ческой активностью, способствует образованию его соединений с кислородом, серой и углеродом, что обеспечивает повышенную жидкотекучесть, снижает линейную усадку и склонность стали к трещинообразованиям. Кроме того, легирование стали алюминием 6 .указанных пределах способствует не только получению мелкозернистой стру туры стали, но и образованию многочисленных неметаллических включений, которые,являясь дополнительными центрами кристаллизации, улучшают термостойкость отливок. Присадка цирколия в пределах 0,00 0,0.5% в качестве как раскислителя, так и легирующего компонента обеспечивает достаточно глубокое раскисление железа. Одновременно, обладая весьма большим сродством к кислороду и сере, цирконий способствует образованию сульфидных и оксисульфидных включений в стали в самом начале пеТаблица

89

68 82 96 101 132

135

118 172 129 142 196 риода затвердевания, а частично еще в жидкой стали до начала затвердевания. Эти включения легко всплывают в шлак или прибыльную часть отливок, что приводит к значительному обессериванию стали и снижению трещинообразования в отливках сложной конфигурации. Микролегирование такого класса сталей цирконием приводит к уменьшению анизотропии механических свойств за счет повышения прочности сульфидов циркония и снижения, благодаря этому, их вытянутости. Кроме того, легирование предлагаемой стали цирконием способствует значительному упрочнению феррита, уменьшению критической скорости закалки, подавлению отпускной хрупкости. Применение в качестве модификатора и раскислителя такого редкоземельного элемента как лантан в пределах 0,001-0,01% обеспечивает резкое снижение загрязненностью строчечными неме1таллическими включениями и повышение технологических литейных свойств предлагаемой стали. Это объясняется тем, что улучшаются качественньге характеристики стали за счет снижения в ней кислорода на 40-60% удаления водорода до 50% и азота др 40% изза выноса нитридов в шлак. Резкое повышение однородности расплава в объеме ковша и его чистоть по содержанию газов и неметаллических включений в значительной степени улучшает жидкотекучесть стали, снижает линейную.

510843326

усадку, и повышает трещиноустойчи- выход годного литья на 12,1% и увеливость отливок из этой стали.чить долговечность узлов и деталей

ИспользОвание предлагаемой стали ческий эффект от внедрения одной тонпозволяет снизить брак по трещинам ны деталей из этой стали составляет в среднем на 15,6%, а также повысить 5 0,44 тыс.руб.

на 40-50%, При этом годовой экономи