СТАЛЬ Советский патент 1995 года по МПК C22C38/12 

Изобретение относится к области металлургии сталей, в частности к составам стали для фасонного литья, используемой в судостроении, в частности, для изготовления отливок кронштейнов гребных валов, а также в гидротурбостроении, в энергомашиностроении и других отраслях при производстве литых и литосварных деталей ответственного назначения.

Целью изобретения является повышение свариваемости в сечениях отливок до 400 мм и технологических свойств стали.

По сравнению с известной сталью предлагаемая сталь имеет следующие преимущества:
более высокую прочность в эффективном интервале кристаллизации (ЭИК) вследствие предотвращения образования микротрещин и пор за счет выбора оптимального содержания углерода и марганца (%С)+(%Mn) 1,36-1,80, обеспечивающего максимальную раскисленность металла и повышенное предельное сопротивление растягивающим нагрузкам при затвердевании стали; изменение этого соотношения ведет к уменьшению прочности стали в ЭИК из-за роста первичных зерен и ослабления их границ скоплениями карбидной фазы;
меньшую склонность к газовой и азотной пористости в связи с лучшей раскисленностью стали при повышенном содержании марганца, а также вследствие нормированного содержания азота в стали и соблюдения определенного соотношения между количеством легирующих элементов и азота для обеспечения его полной растворимости в твердом растворе:
200; уменьшение этого соотношения ведет к увеличению пористости отливок из-за недостаточного связывания газов при кристаллизации металла;
большую трещиноустойчивость при сварке больших сечений в связи с рафинирующим действием повышенного содержания марганца, что позволяет увеличить сечение при сварке без подогрева и последующей термообработки до 400 мм;
пониженную стоимость за счет снижения содержания никеля при соответствующем уменьшении (для обеспечения полного растворения в твердом растворе) количества меди при сохранении уровня механических свойств и сопротивляемости хрупким разрушениям в широком диапазоне температур.

В табл.1 приведен химический состав, а в табл.2 механические и технологические свойства термически обработанных предложенной и известной сталей.

Предлагаемая сталь обладает повышенной прочностью внутри эффективного интервала кристаллизации и отсутствием склонности к образованию газовой и азотной пористости в отливках наряду с высокой технологичностью при сварке без подогрева и последующей термообработки отливок больших, чем для известной стали сечений до 400 мм, что позволяет использовать ее для литых и литосварных изделий сложной конфигурации и снизить на 30% брак литья и сварки по трещинам и порам.

СТАЛЬ преимущественно для фасонного литья, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, медь, ванадий, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения свариваемости в сечениях отливок до 400 мм и технологических свойств, она дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,06-0,10
Марганец 1,30-1,69
Кремний 0,15-0,40
Медь 0,61-0,79
Никель 0,81-1,10
Кальций 0,005-0,030
Ванадий 0,06-0,10
Азот 0,005-0,014
Железо Остальное
при этом отношение


составляет не менее 200, а суммарное содержание (%С)+(%Мn) равно 1,36-1,80, где Ni_экв, Cr_экв эквиваленты никеля и хрома; N_раств процент азота в растворе.