Сталь Советский патент 1988 года по МПК C22C38/52 

;

00

;о

Изобретение относится к металлургий, машиносгроеиню и литейному производству, а именно к производству низколегироранньгх стелей, предназначенных для изготовления литых крупногабаритных деталей машин, например карьерньгх экскаваторов, буровых насосов, эксплуатируемых в климатических условиях районов Крайнего Севера и Сибири,

Целью изобретения лпляется повышение хладостойкости, прокаливаемост и снижение склонности к хрупким раз- ру иеииям.

При кристаллизации слитков вследствие внутренней адсорбции межкристаллические сочленения оказываются обогащенными фосфором, примесями цветных металлов (медью, свинцом и др,), а также ванадием и титаном, что приводит к преимущественному выделению крупной карбонитридиой фазы в межкристаллитных зонах, а значи к охрупчиванию металла. Введение в предлагаемую сталь молибдена в указанных пределах ослабляет межатомные связи ванадия и титана с углеродом и азотом, способствуя максимальному их растворению в аустените при нагреве под закалку и повышению степени его легироваи}{ости и возрастанию прокаливаемоети. После присадки в сталь кобальта и молибдена средний диаметр дисперсных частиц, равномерн распределенных по телу кристаллита, уменьшается п 1,7-1,9 раза, а межчастичное расстояние сокращается примерно в 2 раза. Такое распределение дисперсных частиц приводит к повышению хладостойкости, снижению склонности к хрупким разрушениям.

Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными в табл. 1 и 2.

Стали выплавляют в 400-киллограм- мовой индукционной печи с основной футеровкой тигля, Легирующие элементы вводят в печь в виде ферросплавов Окончательное раскисление металла производят в ковше алюминием из расчета 0,5-0,9 кг/т и силикокальцием в количестве 1,5-3,0 кг/т. Феррокобальт в жестяных конвертах вводят на штанге н ковш при заполнении его металлом на одну треть.

Химический состав исследуемых сталей приведен в табл. 1.

Металл разливают фракционно в тре- фовидные прпбы массой 18 кг. После

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

отжига при 920-940 С и обрезки при- бьтей разрезают на четыре бруска и подвергают термической обработке по режиму: аустенизация в течение 2 ч при 920-930°С, закалка от этой температуры в воду с последуюшим отпуском при 6АО-650°С в течение 3 ч.

Механические свойства при растяжении определяют на машине Р-10 на образцах 0 5 мм пятикратной длины. Ударную вязкость (KCV) определяют на образцах с надрезом, а ударную вязкость на образцах с усталостной трещиной (КСТ) - на образцах размером мм с глубиной надреза 1,5 мм и глубиной трещины 1,5 мм.

Для оценки чувствительности стали к концентраторам напряжений при различных температурах рассчитана величина

V CV - КСТ

н KCV

Прокаливаемость определяют методом торцовой закалки на образцах диаметром 25 и высотой 100 мм. В качестве охлаждающей жидкости используют воду с добавкой 10% поваренной соли. Величину полумартенситной зоны определяют путем измерения твердости по сечению образца, а также травлением ниталем.

Полученные данные приведены в табл. 2.

I Механические свойства исследуемьр сталей приведены в табл. 3. I Предлагаемая сталь имеет высокие показатели ударной вязкости и прокаливаемости, обладает пониженной склонностью к хрупким разрушениям и чувствительностью к концентраторам напряжений как при комнатной, так и при отрицательных температурах.

1 ормула изобретения

1. Сталь, преимущественно для отливок, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, титан, азот, алюминий, кальций, цирконий и железо, о тличаю- щ а я с я тем, что, с целью повышения хладостойкости, прокаливаемости и снижения склонности к хрупким разрушениям, она дополнительно содержит молибден и кобальт при следугош.ем соотношении компонентов, мас.%: Углерод О,14 - 0,22 Кремний О,52 - О,90

ц

й

0,80

0,35

0,03

0,ОА

0,06

0,005

0,003

0,005

0,0001

1,50

0,70

0,40

0,30

0,13

0,05

0,015

0,080

0,001

Сост«в

т:

,

„.„iLliIi JLn IEEI:LJEI:Jji.

407989

Цирконий Молибден Кобальт Железо

2. Сталь по п. ю U1 а я с я

10

0,ОП5 - 0,04 0,02 - О,15 0,005 - О,10 Остальное 1 , о т л и ч а - тем, что отношение суммы концентрации ванадия и титана к концентрации молибдена находится в предел ахО,7-6,0.

т « в я и I

,

Изобретение относится к металлургии, машиностроению и литейному производству, а именно к производству низколегированных сталей, предназначенных для изготовления литых крупногабаритных машин, эксплуатируемых в районах Крайнего Севера и Сибири. Цель изобретения - повышение хладо- стойкости, прокаливаемости и снижение склонности к хрупким разрушениям при сохранении высокого уровня прочностных свойств. Сталь для отливок содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,14-0,22; кремний 0,52-0,90; марганец 0,80-1,50; хром 0,35-0,70; никель 0,03-0,40; медь 0,04-0,30; ванадий 0,06-0,13; титан 0,005-0,05; азот 0,003-0,015; алюминий 0,005-0,080; кальций 0,0001- § 0,001; цирконий 0,005-0,04; молибден 0,02-0,15; кобальт 0,005-0,10; же- f(/) пезо остальное, причем отношение суммы концентраций ванадия и титана к концентрации молибдена находится в пределах 0,7-6,0. 7. з.п. ф-лы, 3 табл.

П хсдлагаен

1

2

3

t

5

6 KlvecTHWft

7

t

9

,U0,52О,во0,350,030,040,060,0050,0030,0050,00010,0050,020,00598,ait«

,130,510,790,,020,ПЗ0,050,0040,0020,0040,ОО0050,0040,010,,

220,901,500,700,00,300,130,П50,0130,0800,0010,040,150,1095,U

180,701,250,550,220,150,130,050,0100,0200,00050,0150,030,0509t,

180,701,250,550,22U,150,,0050,0100,0200,00050,0150,0930,0509«,f9tS

15 0,15 1.10 0,20 0,03 0,20 0,03 0,01 0,003 0,005 0,0001 0,01 18 0,27 1,30 0,30 0,28 0,30 0,07 0,05 0,006 0,02 0,0003 0,02 22 0,50 1,50 0,50 0,0 0,50 0,10 0,08 0,017 0,08 0,OOI 0,04

И,111 97,JOJ7 96.067

И,111 97,JOJ7 96.067

Таблица 2

Редактор Г. Волкова

Составитель С. Деркачева

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ- 3276/29

Тираж 594

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Таблица 3

Подписное