Сталь Советский патент 1989 года по МПК C22C38/50 C22C38/58 

1

Изобретение относится к металлургии, а именно к низколегированным литым сталям для тяжелонагруженных свариваемых конструкций, например деталей несзгачей системы тракторов.

Целью изобретения является повышение механических свойств и сопротивления хрупкому разрушению.

Содержание серы.и фосфора в стали предлагаемого состава.ограничивает- . ся верхним пределом 0,05 мас.%, так .как при большем их содержании вредное влияние на свойства стали не удается нейтрализовать, даже при совместном введении кальция, титана и бария.

Химический состав исследуемых сталей представлен в табл. 1.

Механические свойства определяют на образцах, вырезанных из треф. Режим термической обработки: норма,2

лизация 920°С, 4 ч, охлаждение на воздухе.

Для определения эффективного коэффициента концентрации напряжений (К,-.) и коэффициента чувствительности к концентраторам напряжений , (q) проводят испытания на многоцик- ловую усталость. Испытания проводят на образцах круглого сечения по схеме чистого изгиба симметричным циклом на машине MJTi-6000 на базе 10 циклов с частотой 2700 цикл/мин.

Энергоемкость разрушения (КСТ) определяют на ударных образцах с предварительно нанесенной усталостной трещиной.

Порог хладноломкости (Т) определяют по наличию в изломе ударных образцов 50% вязкой составляющей.

Для определения склонности стали к хрупкому разрушению определяют критический коэффициент интенсивсл

с

Nlib о

00

ности напряжений, который описьшает поле напряжений в вершине трещины в момент начала ее развития, т.е. в начале хрупкого разрьтпения. Указанная характеристика определяет работоспособность тела с трещиной, (например, с трещиной усталости).

Испытания для определения крити™ ческого коэффициента интенсивности напряжений проводят на испытательной машине ИНСТРОН. Испытьтают об- разхда на внецентральное растяжение с трещиной усталости.

Характеристики Сопротивления хрупкому разрушению,, хладостойкости и усталостной долговечности приве дены в табл. 2. .

Из табл. 2 видно, что критичес- 1 кий коэффициент интенсивности напри- I жений ., характеризующий сопротив;ление хрупкому разрушению, -увеличи- вавтся у предлагаемой стали , ;эффективный коэффициент концентра j ции напряжений и коэффициент чув ствительности к концентраторам напряжений (q), характеризутопще уста- ;лостную долговечйость стали, уменьшаются на 20-30%. Энергоемкость раз-

5

О

рушения образца с усталостной трещиной (КСТ) увеличивается в 2,5 раза, порог хладноломкости, определяемый по 50% вязкой составляющей в изломе, снижается с +5 до .

Формула изобретения

Стальf содержащая углерод, марганец, .кремний, ванадий, хром, никель, алюминий, кальций, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств, и сопротивления хрупкому разрушению, она дополнительно содержит титан и барий при следующем соотношении компонентов, мае.;

0

5

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Никель

Ванадий

Алюминий

Кальций

Азот

Титан

Барий

Железо

0,12-0,26

0,7-1,6

0,2 -0,7

0,1-0,7

-0,1-0,7

. 0,004-0,020

-0,01-0,20

0,0005-0,01

0,005-0,03

0,004-0,1

0,001-0,01

Остальное

Изобретение относится к области металлургии, а именно к низколегированным литым сталям для тяжелонагруженных свариваемых конструкций, например деталей несущей системы тракторов. Цель изобретения - повышение механических свойств и сопротивления хрупкому разрушению. Дня этого сталь дополнительно леги- руется титаном и барием. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,12-0,26; марганец 0,7-1,6; кремний 0,2-0,7; хром 0,1- 0,7; никель 0,1-0,7; ванадий 0,004- 0,020; алюминий 0,01-0,2; кальций 0,0005-0,01; азот 0,005-0,03; титан 0,004-0,1; барий 0,001-0,01;.железо остальное. 2 табл.

Таблиц

Таблица 2