Сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/46 

со

00 CD -vl СП Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, в машиностроении при изготовлении тяжелонагруженных деталей машин и механизмов, таких как шестерни и валы редукторов, ра ботающих при больших удельных давл ниях и пониженных температурах. Известна конструкционная сталь содержащая, мае.%: Углерод0,16-0,22 Кремний0,17-0,37 Марганец0,30-0,60 Хром1,25-1,65 Никель3,25-3,65 ЖелезоОстальное, Однако данная сталь нетехнологи и отличается повышенной деформацие из-за необходимости проведения дву кратного нагрева под закалку. Известна также конструкционная сталь 2 состава, мас.%: Углерод0,14-0,19 Кремний0,17-0,37 Марганец0,50-0,80 Хром0,40-0,60 Молибден0,40-0,60 Никель1,6-2,0 Ванадий0,10-0,25 Ниобий0,05-0,10 Медь0,10-0,25 АЗОТ0,01-0,16 ЖелезоОстальное Однако при пониженных температу рах () для данной стали резко снижается ударная вязкость, котора составляет не более 4 кгм/см Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигае мому эффекту является сталь з со става, мас.%: Углерод 0,14-0,19 Марганец 0,5 -0,8 Кремний 0,17-0,37 Хром 0,4-0,6 Молибден 0,4-0,6 Никель 1,6-2,0 Ванадий 0,1 -0,25 Ниобий 0,03-0,10 Медь 0,10-0,25 Азот 0,01-0,02 Алюминий 0,01-0,03 Церий 0,005-0,05 Железо Остальное Недостатком известной стали явл ется невысокое значение относитель кого удлинения. Цель изобретения - повышение от сительного удлинения стали при сох нении высокого уровня прочностных свойств и высокой ударной вязкости при пониженных температурах. Цель достигается тем, что сталь содержащая углерод, марганец, крем ний, хром, молибден, никель, ванадий,я1 алюминий и железо, дополнительно с держит иттрий при следующем содержании компонентов, мас.%:i Углерод0,14-0,22 Кремний0,17-0,37 Марганец0,50-0,80 Хром0,40-0,60 Молибден0,30-0,60 . Никель1,60-2,00 Ванадий0,10-0,50 Азот0,020-0,070 Алюминий0,005-0,02 Иттрий0,01-0,09 ЖелезоОстальное причем соотношение ванадия и азота 5:1 - 7:1. 1 Иттрий, активно входя в сложные карбинитридные соединения, повышает температуру растворения данной Фазы сохраняя мелкое зерно до высоких температур. Повышение содержания иттрия более 0,09% нецелесообразно, так как зто увеличивает только его расход и не оказывает влияния на свойства. Ванадий с азотом, содержащийся в соотношении 5:1 - 7:1, образует стехиометрическое соотношение мелкодисперсных частиц с самой матрицей, что обеспечивает повышенную ударную вязкость при пониженных температурах при наличии алюминия в пределах 0,005-0,02. Другие соотношения ванадия к азоту не образуют стехиометрического соотношения . Увеличение содержания алюминия ведет к образованию нитридов алюминия, склонность к образованию которых выше. Однако температура растворения их ниже и, как следствие, большая величина зерна, которая ведет к снижению ударной вязкости при пониженных температурах. Содержание алюминия менее 0,005% ведет к снижению качества стали, так как раскисление данной стали необходимо только алюминием. Указанный комплекс легирующих элементов исключает введение дорогого и дефицитного ниобия. Содержание ванадия более 0,5% при данном содержании легирующих элементов недопустимо, так как повышается температура низкого отпуска, совпадающая с температурой отпускной хрупкости i рода. Химический состав и свойства предлагаемой и известных сталей представлен в табл. 1 и 2. Как следует из табл. 2, предлагаемая сталь обладает высоким комплексом механических свойств и высоким значением ударной вязкости при пониженных температурах по сравнению с известной (табл.2). . Внедрение предлагаемой стали для изготовления тяжелонагруженных детаей угольных комбайнов повышает долговечность деталей на 30% при пониенных температурах за счет повышения ударной вязкости, снижает трудоемкость ремонтных работ, что имеет большое народно-хозяйственное значе- . ние.

Экономический эффект от использования предлагаемой стали только в угольной промьппленности для изготовления органа угольных комбайнов составляет 13000000 руб. в год.

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель. молибден, ванадий, азот, Алюминий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения относительного удлинения она дополнительно содержит иттрий при следующем соотнс иении компонентов, мае. %: Углерод0,14-0,22 Марганец0,50-0,80 Кремний 0,17-0,37 Хром0,40-0,60 Никель1,60-2,0 Молибден0,30-0,60 Ванадий0,10-0,50 Азот.0,020-0,070 Алюминий0,005-0,02 Иттрий .0,01-0,09 Q ЖелезоОстальное (Л причем соотношение ванадия и азота 5:1 - 7:1.

Таблица ,

Таблица 2

Продолжение табл. 2