Сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/16 

сх

ч Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам сплавов на основе железа, применя мых в виде листового материала, а также изготовления крупногабаритн сварнЬпс конструкций ответственног назначения в строительстве и маши строении. Иэвестна низколегированная мар цовистая сталь С3 состава, мас.% Углерод До 0,06 КремнийДо О,15 Марганец До 5 Алюминий До 0,08 АзотДо 0,03 ВанадийДо 0,15 ЖелезоОстальное Сталь может содержать также ниобий до 0,1%, молибден до , никель до 3,0%i Однако указанная сталь обладает невысокими механическими свойствам Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае результатам является сталь 2 , со держащая, мае.%: . Углерод 0,02-0,06 Марганец 3,7-5,0 Кремний 0,25-0,60 Ванадий 0,06-0,20 Азот0,01-0,025 , Алюминий 0,01-0,08 Молибден 0,25-0,60 Церий0,005-0,05 Никель0,08-3,0 Железо Остальное . Сталь имеет удовлетворительные прочностные свойства, однако вязко ные свойства ее низкие. Цель изобретения - повышение вя кости и прочности стали. Указанная цель достигается тем что сталь, содержащая углерод, мар ганец, кремний, ванадий, азот, алю ний, молибден, церий, никель и жел зо, дополнительно содержит медь пр следующем соотношении компонентов мас.%: Углерод V 0,07-0,14 Марганец 3,7-5,0 Кремний 0,25-0,6 Ванадий 0,06-0,20 Азот0,010-0,025 Алюминий 0,01-0,08 Молибден 0,25-0,60 Церий 0,005-0,05 Никель 0,5-3,0 Медь0,15-1,0 Железо Остальное Введение меди и увеличение содержания углерода позволяет пoвыcиtь вязкость стали при одновременном повьшении прочности характеристик стали. При предлагаемом соотношении легирующих элементов в стали температу1 а бейнитного превращения ниже температуры вьоделения частиц меди. Выделившиеся частицы препятствуют росту бейнитных и мартенситных кристаллов, что приводит к измельчению бейнитных и мартенситных пакетов. Измельчение пакетов в мартенситной структуре соответствует измельчению зерна в ферритоперлитной структуре и является главным структурным фактором, приводящим к повьш1ению вязкости. Содержание углерода в количестве более 0,07% обеспечивает необходимый уровень прочности. При содержании углерода более 0,14% образуется грубый цементит, что снижает вязкость и пластичность стали, ухудшается свариваемость стали. Количество алюминия менее 0,01% недостаточно для раскисления стали и связывания азота в нитриды. Содержание алюминия более 0,08% приводит к загрязнению стали неметаллическими включениями и ухудшает поверхность. Содержание ванадия менее 0,06% недостаточно для измельчения зерна и повьш1ения прочности и вязкости. Содержание ванадия более. 0,2% приводит к пересыщению твердого раствора, что способствует снижению вязкости стали.i Сталь выплавляли в 50 кг индукционной печи, разливали на слитки по 17 кг и прокатьтали на сутунку размером 150x150x40, далее на лист толщиной 20 мм. Листы подвергали термической обработке (закалка + + высокий отпуск), В табл. 1 представлен химический состав стали. Механические свойства определили по стандартной методике на образцах, приготовленных из листов, В табл. 2 представлены результаты испытаний механических свойств стали. Из табл.2 видно, что предлагаемая сталь превосходит известную сталь по свойствам, характеризующим сопротивление разрушению (Ткр, хр, К1C) т.е. имеет более высокую вязкость и одновременно повышенные прочностные сройства. Образец, Мп Si V 1 0,073,70,250,060,0100,01 2 0,145,00,600,200,0250,08 3 0,104,30,410,100,0170,05 Известный 0,054,20,300,120,0120,03

Экономический эффект от внедрения предложенной стали в конструкции за счет снижения веса последней на 10% составляет 200 тыс. руб. в год.

Т а б л и ц а 1 Содержание элементов, мас.% N3 А1 0,250,0050,50 0,15 Остальное 0,600,053,0 1,0 ,420,0172,0 0,61. ,380,0102,8

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот, алюминий, молибден, церий, никель и железо, отличаю,щаяся тем, что, с целью повьппения вязкости и прочности, дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,07-0,14 Марганец3,7-5,0 Кремний0,25-0,60 ВанадийО,06-0;20 Азот0,010-0,025 Алюминий 0,01-0,08 Молибден 0,25-0,60 Церий0,005-0,05 Никель0,5-3,0 ЖелезоОстальное

Таблица 2