Сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/46 

Од Од О) i Изобретение относится к черной металлургии, в частности к легиров ным сталям, используемым для изгот ления автомобильных отливок. Известна сталь Г1 , содержащая, мае .%: Углерод0,37-0,45 Марганец0,4-0,9 Кремний0,2-0,52 Хром0,05-0,3 Никель0,05-0,3 Медь0,05-0,5 ЖелезоОстальное Недостатками этой стали являютс низкие прочностные свойства и удар ная вязкость. Наиболее близкой к предлагаемой по достигаемому результату являетс сталь Г2, содержащая, мас.%: Углерод0,23 Марганец1,48 Кремний0,33 Хром0,57 Молибден0,25 Никель0,64 Кальций0,0015. Магний0,003 Алюминий0,025 Стронций0,001-0,005 ЖелезоОстальное Недостатками известной стали явл ются неудовлетворительные механичес кие свойства. Низкие механические свойства вызывают необходимость уве личения стенок литых деталей для обес печения требуемой прочности и долго вечности, что приводит к увеличеник веса машин и механизмов. Повышение прочностных свойств стали может быт достигнуто проведением термической обработки (закалка, отпуск), однако для массового производства деталей в автомобилестроении такая сложная термообработка неприемлема. Цель изобретения - повышение мех нических свойств стали. Для достижения поставленной цели сталь, содержащая углерод, марганец кремний, хром, никель, кальций, ма ний, алюминий, стронций и железо, дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мае.%: Углерод0,25-0,34 Марганец0,60-1,10 6 0,40-0,60 Кремний 0,30-0,50 0,20-0,75 Никель 0,004-0,05 Кальции 0,005-0,05 Магний Алюминий 0,01-0,06 Стронций 0,006-0,01 Ванадий 0,07-0,20 Железо Остальное В качестве примесей сталь может содержать серу и фосфор до 0,03 мас.% каждого. Введение в состав стали ванадия, при умеренном соотношении компонентов, повышает ее механические свойства. Кроме того, отсутствие в предлагаемой стали молибдена, являющегося дефицитным металлом, не снижает ее механических характеристик при выбранном соотношении компонентов. Пониженное содержание марганца и хрома в сравнении с их содержанием в известной стали приводит к повышению ударной вязкости стали, улучшая ее обрабатываемость. Введение стронция в количестве 0,006-0,01 мас.% повышает пластические свойства стали вследствие торможения роста зерна и каогуляции неметаллических включений. Повышение .жидкотекучести стали достигается при содержании кремния не менее 0,4 мас.%. В табл. 1 приведены составы предлагаемой стали, составы ,с содержанием компонентов, выходящим за указанные пределы, и состав известной стали, в табл. 2 - свойства стали приведенных составов. Как следует из приведенных в табл. 2 данных предлагаемая сталь (составы 1-6) в сравнении с известной (состав 10) обеспечивает повышение предела прочности в 1,5-2 раза, предела текучести на 30-40%, ударной вязкости в 1,3-1,3 раза. При содержании компонентов за предлагаемыми пределами (составы 7-9) механические свойства стали ухудшаются. Повышение механических свойств стали позволяет при использовании ее ля изготовления литых деталей карьерных самосвалов снизить их вес на 10%, что дает экономический эффект не менее 1 тыс.руб. в год на один автообиль.

,Т а б л и ц а 1

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, кальций, магний, алюминий, стронций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьшения механических свойств, она дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас,%: 0,25-0,34 Углерод 0,60-1,10 Марганец 0,40-0,60 Кремний 0,30-0,50 Хром 0,20-0,75 Никель 0,004-0,05 Капьций 0,005-0,05 Магний i 0,01-0,06 Алюминий 0,006-0,01 Стронций (О 0,07-0,20 Ванадий Остальное Железо

ламая

0,25 0,28 0,30 0,32 0,33 0,34 0,20 0,19 0,42

естная

0,23

0,010,050,0050,006

0,0440,010,0090,0072

0,0150,0456,0200,0081 0,0180,0080,0350,0055

0,0520,0040,0180,0074

0,0600,0050,050,01

0,0050,0040,0010,0022

0,0040,0030,00430,012

0,0730,060,0640,02

ая

. °JJ0,00156,030,003 0,25

0,20

0,20

0,45

0,50 0,50 0,41 0,44 0,12 0,40 0,16 0,41 0,40 0,14 0,75 0,31 0,40 0,49 0,11 0,55 0,33 0,60 0,30 0,07 0,60 0,24 0,15 0,69 0,30 0,16 0,23 0,58 0,25 0,04 1,00 0,72 0,27

0,64

0,33 0,57

Продолжение табл. 1

Остальное

81,8 88,5 91,6 93,0 92,0 102,0 73,-3 79,0 78,0

ая

67,5

Предлагаемая

Таблица 2

18,5 17,0 19,0 15,3 16,0 14,0 16,0 13,0 13,0

26,0

Продолжение табл. 2

20,5 17,0 22,0

33,5

Продолжение табл. 2

1,5

4,0

0,7 4,0 0,5 3,6

0,9

4,0