Конструкционная сталь Советский патент 1985 года по МПК C22C38/46 

11

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкционным сталям, используемым для изготовления высоконагруженных деталей, упрочняемых с нагревом токами высокой частоты.

Известна конструкционная сталь lj следующего состава, мас.%:

Углерод 0,40-0,55

Марганец 0,4-1,8

Кремний 0,20-0,65

Никель. 0,05-0,80

Ванадий 0,04-0,30

Хром0,05-0,80

Иттрий 0,001-0,030

Редкоземельные

металлы 0,03-0,57

Элемент, выбранный из группы, содержащей

калий, кальций,

натрий, барий,

литий, магний 0,04-0,60

Железо Остальное

Недостатками этой стали являются неудовлетворительные механические свойства, а также высокая стоимость из-за наличия дефицитных и дорогостоящих элементов (РЗМ).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемИу результату является конструкционная сталь 2 , содержащая, мас.%:

Углерод . 0,35-0,50

Марганец 0,6-1,6

Кремний 0,2-0,6

Хром 0,15-0,45

Никель 0,15-0,45

Ванадий 0,05-0,20

Кальций 0,01-0,05

Железо Остальное

Недостатком известной стали являются неудовлетворительные механические свойства,

12

Цель изобретения - повышение механических свойств стали.

Указанная цель достигается тем, что конструкционная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, ванадий, кальций и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, в мас.%:

Углерод0,42-0,49

Марганец0,5-0,8

Кремний0,8-1,1

Хром0,3-0,6

Никель0,3-0,6

Ванадий0,1-0,2

Кальций 0,002-0,030 ЖелезоОстальное

Содержание в стали кремния до 0,8-1,1 мас.% при условии применения термического упрочнения в виде закалки с нагревом т.в.ч. существенно повышает прокаливаемость, статическую и изгибную усталостную прочность в результате дополнительного легирования мартенсита. Известно, что кремний увеличивает долю ковалентных связей в металле и степень тетрагональности решетки мартенсита. Кремний способствует лучшему раскислению стали в процессе выплавки.

Составы предлагаемой конструкционной стали приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведены свойства стали после термообработки по следующему режиму: нагрев под закалку т.в.ч. до 860 С, время выдержки 1,5 ч., закалка в масло, отпуск 200 С 1 ч.

В табл. 3 приведены свойства стали после термообработки по следующему режиму; нормализация при 880с, выдержка 1,5 ч, диаметр заготовки 80мм.

Как следует из табл. 2 и 3, предлагаемая сталь (составы 1-3) обеспечивает повьшение механических свойств в сравнении с известной сталью (состав 4) на 15-20%.

.Таблица 1

КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод,, марганец, кремний. хром, никель, ванадий, кальций и железо, отличающая ся тем, что, с целью повьшения механических свойств, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: Углерод0,42-0,49 Марганец0,5-0,8 Кремний0,8-1,1 Хром0,3-0,6 Никель0,3-0,6 Ванадий0,1-0,2 Кальций . 0,002-0,030 ЖелезоОстальное

10,49 0,74 0,93 0,6 0,3

20,42 О.,80 1,1 0,3 0,44

Извест

ный 0,48 0,69 0,61 0,32 0,29

0,015 0,016 6,025 Остальное

0,03 0,016 0,014 Остальное

0,002 0,022 0,021 Остальное

0,13 0,021 0,021 0,013 Остальное

Таблица 2

Таблица 3