Конструкционная сталь Советский патент 1987 года по МПК C22C38/52 

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, а именно к производству сталей высокой прочности для изготовления тетяжелонагружен ных деталей, например, для деталей карьерных экскаваторов, работающих в условиях Севера при низких климатических температурах.

Целью изобретения является повышение прочности и хладостойкости при сохранении ударной вязкости в круп- ных стальных деталях.

Пример. Для исследования проводят экспериментальные плавки предложенной и известной стали.

Свойства предложенной и известной стали изучают на образцах. Для изготовления образцов используют сталь, выплавленную в индукционной печи с основной футеровкой.

Химический состав плавок приведен в табл. 1.

Из слитков массой 60 кг-отковывают прутки 014 мм, интервал ковки 1200-850°С. Прутки после предварительной нормализации (ЭСО-ЭЗО С, 2 ч, воздух) разрезают на образцы.

Термообработку образцов проводят с учетом того, что состав предложенной стали специально разработан применительно к закалке крупных деталей в воде.

Образцы после аустенитизации при SGOtlO C охлаждают со скоростью 600 град/ч, что соответствует скорости охлаждения крупных заготовок (в сечениях 500-600 мм) в воде в интер г вале температур 850-300°С, Температура отпуска 630+5 С,

Механические испытания на растяжение проводят на пятикратных образцах (и 5 мм, на ударный изгиб - на , образцах типа I по ГОСТу с определением критической температуры хрупкости (Tjo, °С).

Величину зерна определяют методом травления для определения величины зерна образцы закаливают в интервале 800-950°С.

Прокаливаемость определяют по методу т.орцовой закалки в воде на образцах Немчинского. За величину про

каливаемости принимают глубину бей- нитной зоны твердостью 43 HRC.

Результаты, испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, предложенная сталь по сравнению с известной является более мелкозернистой, обладает лучшей бейнитной прокаливаемое-, тью и, как следствие, лучшей хладо- стойкостью. При закалке предложенной стали в воде .обеспечивается применительно к большим толщинам сочетание высокой прочности и ударной вязкости, что делает сталь, пригодной к широкому применению для крупных деталей машин, в том числе самых разно- образньпс типов машин, работающих в районах Сибири и Крайнего Севера. Разумное ограничение содержания никеля и молибдена делает применение предложенной стали экономически выгодным и обеспечивает .ей преимущество при выборе материала из класса конструкционных Cr-Ni-Mo-V сталей.

Формула изобретений

1.Конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, азот, кобальт и железо, о т л и - ча ющаяся тем, что, с целью повышения прочности и хладостойкости при сохранении ударной вязкости в

крупных стальных деталях, она дополнительно содержит титан и мышьяк при следующем соотношении компонентов, мас.%: .,

Углерод0,20-0,40.

Кремний0,17-0,37

Марганец0,50-0,80

Хром1,5а-2,50

Никель1,00-1,50

Молибден.0,40-0,20

Ванадий0,06-0,15

Азот0,005-0,010

Кобальт0,02-0,08

Титан0,001-0,003

Мьш1ьяк0,002-0,010

ЖелезоОстальное

2.Сталь по п. 1 ,, о т л и ч а ю - щ ал с я тем, что соотношение молибдена и фосфора составляет не менее 6.

0,400,170,502,01,00,10

0,330,,51,30,20

0,200,370,802,51,50,15

0,180,250,350,71,350,25

Таблица 1

0,110,020

0,060,030

0,150,022

0,080,022

.Таблица 2

Продолжение табл.2

4500

Известного

1/2 R

Ось

Составитель С, Деркачева Редактор Н. Гунько Техред М.Моргентал Корректор И, Муска

Заказ 2320/28 Тираж. 604Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская на6,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

670 21,2 663 21,0

616 21,6

г

646 20,2 640 19,0

69,0 67,3 70,4 69,3 68,6

1,62

1,87

1,87.

1,85

1,65

+ 18

+20

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к производству сталей высокой прочности, предназначенных для изготовления тяжелонагруженных деталей машин, эксплуатируемых, например в районах Севера. Цель изобретения - повышение прочности и хладостойкос- ти при сохранении ударной вязкости в крупных стальных деталях. Сталь имеет следзтощий химический состав, мас.%: углерод 0,20-0,40; кремний 0,17-0,37; марганец 0,50-0,80; хром 1,50-2,50; никель 1,00-1,50; молибден 0,10-0,20; ванадий 0,06-0,15; азот 0,005-0,010; кобальт 0,02-0,08; титан 0,001-0,003; мьшьяк 0,002- 0,010, железо остальное, причем соотношение содержания молибдена и фосфора составляет не менее 6. При закалке стали в воде обеспечивается применительно к большим толщинам сочетание высокой прочности и ударной вязкости. 1 з.п. ф-лы.. 2 табл. с € (Л 00 ел ел