Сталь Советский патент 1989 года по МПК C22C38/58 

свойствами: хлапостойкостью не ниже 1 МДж/м2 при -60°С и раскпепывае- мостью более и равной 10 циклам.

Эта общая область ограничена одновременно двумя номограммами ( 1 МДж/м2 и К 10 циклов Геометрически эта область со стороны меньших содержаний углерода и марганца хорошо аппроксимируется частью ок- ружности радиусом, равным 2 (в данной системе координат), координаты центра которой соответствуют 6,7 и -In 11, а со стороны верхних значений марганца - прямыми вида: а) + И,35 и в) %Мп const

11,5%.

Со стороны верхних значений углерода с некоторыми допущениями кривая К может быть заменена прямой вида 7. Чтобы математически задать ИСКОМУЮ область составов, удовлетворяющую всем уравнениям, необходимо осуществить параллельный перенос прямой + %Мп 1,35 ДО положе- ния касательной с аппроксимирующей окружностью, тогда запись ее примет вид: 12,1. Таким образом, все составы, ограниченные частью окружности, не будут противоречить уравнению: + -In 12,1-1,35 а будут лишь ограничены прямой + + %Мп 14,35 со стороны верхних зна значений марганца. Следовательно, вся предлагаемая область составов дается соотношениями, указанными в формуле изобретения, в сочетании с указанием максимального содержания углерода и марганца.

Таким образом, предлагаемое со- отношение основных легирующих элементов фиксирует требуемый уровень свойств сталей: стойкость при циклическом контактно-ударном нагружении (расклепываемость) и хладостойкость,

Плавки предлагаемой стали с содержанием основных легирующих элементов, вписыгзакх1;имся в первую формулу на нижнем (1) и верхнем (2,3 и 6) г пределах и равным средним значениям (k и }, а также согласно второй формуле с верхним U)f нижним (6) и средним (2-5) значениями, и с содержанием элементов, выходящими за пределы формул (7) и области составов (8 и 9), а также известной стали (10 и стали 110 Г13Л (11) были выплавлены в открытой индукционной 50-килограммовой печи и разливались в

Q

О 5

Q

5

слитки массой 10 кг. Из слитка вырезали заготовки образцов для испытания на ударную вязкость и расклеп. Стойкость при расклепе оценивалась по стойкости при циклическом контактно-ударном нагружении по числу циклов до уменьшения высоты образца на 20. Структура образцов всех сталей после закалки от 1150°С в воду была чисто а стенитной.. Размер зерна аус- тенита сталей 1-9 был 2 балла, сталей 10-11 соответствовал 1 баллу. Твердость сталей в закаленном состоянии составляла 2Q-2S HRC, Результаты испытаний на ударную вязкость при -60°С и стойкость при расклепе сталей приведены в табл.2.

Результаты показывают, что предлагаемая сталь имеет значения ударной вязкости при -60 С достаточные для того, чтобы детали могли работать в условиях эксплуатации, и при этом превосходит -сталь 110Г13Л, более чем на 2 порядка и известную сталь в 1,5-7 раз до стойкости при расклепе. Плавка (7), попадающая в указанные пределы, но не вписываюс аяся в предлагаемые формулы, имеет недостаточг- ную хладостойкость. Плавки (8) и (9), состав которых выходит за указанные пределы,имеют пониженную стойкость на расклеп. Известная сталь (Ю) также имеет пониженные эксплуатационные характеристики. Сталь 110Г13Л (11) имеет неудовлетворительную стойкость на расклеп.

Формула изобретения

Сталь,содержащая углерод, марга ; нец, хром, кремний, никель, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения хладостойкости и уменьшения склонности к расклепывае- мости в условиях циклического контактно-ударного нагружения, она дополнительно содержит медь и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.:

Углерод0,7-0,70

Марганец9,0-П,5

Хром +,0-5,5

Кремний0,30-0,65

Никель0,1-1,5

Недь0,1-0,5

Кальций0,04-0,0,8

ЖелезоОстальное

51527314

при условии выполнения соотношений - 11)2 (10 углерода - 6,7) + (марганца - (5 углерода + марганца)

ганца)

Таблица 1

12.1-Й,35.

Изобретение относится к металлургии, в частности к аустенитной марганцовистой стали, и может быть использовано для изготовления литых деталей, работающих в условиях многократного контактно-ударного нагружения в сочетании с ударно-усталостным и абразивным изнашиванием. Цель изобретения - повышение хладостойкости и уменьшение склонности к расклепываемости в условиях циклического контактно-ударного нагружения. Сталь дополнительно содержит медь и кальций при следующем соотношении, мас.5: углерод 0,47...0,70

марганец 9,0...11,5

хром 4,5...5,5

кремний 0,3...0,65

никель 0,1...1,5

медь 0,1...0,5

кальций 0,04...0,08

железо остальное при условии выполнения соотношений (10^.% углерода - 6,7)² + (% марганца - 11)² ≤ 4 и (5^.% углерода + % марганца) = 12,1 - 14,35. Сталь имеет повышенную способность к деформационному упрочнению и низкую расклепываемость в условиях циклического контактно-ударного нагружения в сочетании с хладостойкостью. 1 ил. 2 табл.

Примемание. Известная сталь содержит, кроме того, 0,3 мас.% ванадия, 0,15 мас.%

титана и 0,03 мас,% церия.

Таблица 2

Предлагаемая 1 2

3 Ц 5 6

Опытная 7 8

9 Известная

10 Базовая

11

Таблица 2

1 -ю 2,5-10 2,7-10 1 -Ю 1,2-10 J,83-10

3,8-10 6,2-10 5,8-10

7,3-10 8 -10

Редактор В.Петраш

Составитель В.Брострем Техред Л.Олийнык

Заказ 7W6/37

Тираж 576

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д. 14/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

10 11 11 rj

Корректор И.Myска

Подписное