Сталь Советский патент 1985 года по МПК C22C38/46 

со

00

ел

Изобретение относится к металлургии, а именно к сплавам черных металлов, например к литьм низколегрованным сталям, применяем1л 1 для изготовления деталей автомобилей большой грузоподъемности (75-180 т) работающих в условиях Крайнего Севера. ..

Цель изобретения - повьшение пластических свойств, ударной вязкости и снижение твердости после термической обработки при сохранении оптимальной прочности.

С наличием в стали кальция и магния дендритная структура стали заметно измельчается. При этом уменьшается длина дендритных кристалов , первичные оси дендритов становятся более короткими, а оси второго порядка менее развитыми.

Кроме того, происходит существенная глобуляризация и перераспределение неметаллических включений с очищением от них границ зерен.

Сталь вьшлавляют в 160 кг индукционной тигельной печи ИСТ-0,16 с кислой футеровкой. В качестве шихты используют следукицие материалы, мас.%:

Возврат стальной (собственньй) 30-35 Лом стальной 2А - 60-65 Ферросилиций ФС 45 0,4-0,8 Ферромарганец ФМн 70 1,5-1,9 Феррохром Фх 010 0,3-0,9 Феррованадий ФВд 35 0,2-0,8 Никель гранулированный Н-30,2-1,0 Раскисление и модифицирование стали проводят в ковше сплавом ,(Ae-6i -Cq -РЗМ - Fe ) в количестве 0,1-0,3% от веса жидкого металла.

(

Металл после раскисления и модифицирования гТри 1620-1650с разливают в формы из холоднотвердеющих смесей для получения заготовок для изготовления образцов на испытание механических свойств стали.

Стальные заготовки подвергают термообработке - нормализации при нагреве до 960 С; выдержке 2 ч, затем охлаждают на воздухе. Отпуск: нагрев 650°С, вьщержка 2 ч и охлаждение на воздухе.

Химический состав и механические свойства сталей приведены в таблице

Как видно из таблицы, пластичесие свойства предлагаемой стали и дарная вязкость при нормальных и трицательных температурах значиельно превьш1ают данные показатели звестной стали: относительное удинение в 1,43 раза, относительное ужение в 1,5 раза; ударная вязость при 20°С в 1,7 раза, при 1,8 раза.

Предлагаемая сталь обладает также достаточно высокими литейными свойствами , хорошо сваривается .

При содержании компонентов в другом соотношении (сталь 7 и 8), чем в предлагаемом составе механические свойства ухудшаются (сталь 7 - снижаются прочностные характеристики, ухудшаются пластические свойства и ударная вязкость).

Высокие пластические свойства и ударная вязкость предлагаемой стали достигаются за счет снижения углерода, в результате чего в структуре нормализованной стали увеличивается количество феррита; за счет уменьшения содержания марганца до . 0,6-1,0%, который, растворяясь в феррите, повьш1ает прочность стали, снижает при этом пластические свойства и ударную вязкость; наличие встали кальция и магния способствует более глубокому обессериванию расплава (содержание серы в стали не превьш1аёт 0,025%), в результате границы зерен в структуре стали получаются более чистыми от сульфидов железа.

Отсутствие в предлагаемом составе стали меди не снижает ее пластических свойств и ударной вязкости, но делает ее более дешевой. Кроме того, отсутствие азота способствует снижению твердости и улучшеник обработки стали резанием и при сохранении достаточно высоких прочностных характеристик.

Предлагаемую сталь, имеющую более высокие пластические свойства и ударную вязкость при достаточно высоких прочностных характеристиках, можно использовать для изготовления крупногабаритных деталей карьерных самосвалов особо большой грузоподъемностью (75-180 т), работающих в условиях Крайнего Севера. Экономический 3 эффект от повышения надежности и долговечности деталей автомобилей 11931754 снижение их веса составит более 400 тыс.руб. в год. и

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, никель, алюминий, церий и железо, отличающаяся тем, что. с целью повьшения пластических свойств, ударной вязкости и снижения твердости после термической -обработки при сохранении оптимальной прочности, она дополнительно содержит кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,2-0,3 Углерод 0,6-1,0 Марганец 0,3-0,6 Кремний 0,3-0,5 Хром 0,08-0,2 Ванадий 0,5-0,8 Никель 0,01-0,1 Алюминий 0,001-0,1 Церий 0,005-0,05 Кальций (Л 0,001-0,05 Магний Остальное Железо

0,09 0,005 Осталь-.845 578 15,4 ное

Предлагаемая сталь

0,001 -- то же 735 540 21,5

0,035 --- - 700 510 22,6

0,05--- - 770 545 20,8

0,005 --- - 725 535 22,0

Известная статаг;

0,490,21248

0,910,30179

0,870,32170

0,800,29197

0,890,31181

Продолжение таблицы