Низкоуглеродистая свариваемая сталь Советский патент 1992 года по МПК C22C38/58 

этой стали кристаллических изломов и низких значений ударной вязкости при комнатной и отрицательной температурах, так как при подобной структуре резко усиливается роль неметаллических включений, инициирующих разрушение по хрупкому механизму. Поэтому данная сталь не является трещиноустойчивой.

Химический состав данной стали не обеспечивает прокаливаемости на воздухе в сечении отливки до 100 мм, при выплавке известной стали необходимо модифицирование неметаллической фазы дорогими редкоземельными элементами с последующей продувкой аргонов в ковше. Процентное содержание легирующих элементов данной стали обеспечивает разность начала превращений в дендритах и леждеидрит- ных пространствах. Разность температур начала превращения составляет 30-50°С, что ведет к образованию неоднородной структуры и, как следствие этого, нестабильности механических свойств.

Металлографическими исследованиями установлено, что при закалке на воздухе микроструктура известной стали состоит из низкоуглеродистого мартенсита, бейнита (верхнего и нижнего) с выделением структурно-свободного феррита

Термическая обработка, даже высокотемпературная, не устраняет структурной неоднородности данной стали. Износостойкость известной стали находится на уровне стали Г13.

Цель изобретения - повышение прокаливаемости, жидкотекучести, механических свойств, износостойкости в условиях абразивного и гидроабразивного изнашивания. Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, хром, молибден и железо содержит эти компоненты при следующих соотношениях, мас.%:

Углерод0,12-0,20

Кремний0,20-0.40

Марганец1,50-2,40

Никель0,50-0,80

Хром1.50-2,00

Молибден0,20-0,40

ЖелезоОстальное

С целью повышения жидкотекучести и исключения возможности образования кластеров за счет образования тугоплавких соединений содержание кремния уменьшего до обычного содержания в литейных сталях, а содержание хрома - до указанного предела.

Замена части хрома марганцем позволила наряду с повышением жидкотекучести повысить прочностные характеристики и характеристики ударной вязкости. Проч.о- стные характеристики несмотря на о носи- тельно низкое содержание углерода и молибдена, оказались на требуемом уровне

(80-90 МПа). При большем содержании марганца сталь охрупчивается при данном содержании легирующих элементов. При замене части хрома марганцем стоимость стали понижается за счет того, что стоимость марганцевых ферросплавов заметно ниже, чем феррохромовых.

Для повышения жидкотекучести с одновременным сохранением пластичности и свариваемости, содержание углерода в стэли было повышено, что привело к уменьшению пригара формовочных смесей к отливке.

Введение в предлагаемый сплав никеля в указанных пределах способствует увеличению прочностных характеристик, особенно пластичности и ударной вязкости при отрицательных температурах, а также повышению прокаливаемости. Увеличение количества молибдена подавляет отпускную

хрупкость. Исключение из химического состава алюминия влияния на механические и литейные свойства не оказывает.

Для получения данных об износостойкости предлагаемой стали были взяты четыре состава стапи: Г13. 07ХЗГНМ, 08Х2ГСНМЛ и предлагаемой стали. При этом потери при абразивном и гидроабразивном износе у предлагаемой стали в два раза меньше, чем у известной износостойкой стали Г13.

Пример. Выплавку стали проводили в промышленных 150-килограммовых индукционных печах типа ИСТ-0.16. В качестве шихты использовали низкоуглеродистую

заготовку. После расплавления брали пробу и вводили Мо из расчета на нижний предел заданного химического состава. На зеркало металла в печи давали известь для защиты от окисления Сг и Мп вводили за 15 мин до

выпуска.

Выпуск плавки производили в 150-килограммовый ковш. Окончательное раскисление осуществляли в ковше Са в количестве 0,2 мас.% и А в количестве 0,05 мас.%. Разливку производили в сухие формы из формовочной смеси.

Более высокие механические свойства стали позволяют получать более качествен- ные отливки. Замена в химическом составе части хрома марганцем снижает себестоимость предлагаемой стали по сравнению с известной на 5-10%.

При содержании легирующих компо- нентов ниже нижних пределов раскисляющее легирующее действие на сталь нз достаточно, при повышении верхних пределов содержания компонентов эффективность обработки снижается, а стоимость резко возрастает.

Формула изобретения Низкоуглеродистая свариваемая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прокаливаемости. жидкотекучести, мех.эни0

ческих свойств износостойкости в условиях абразивного и гидроабразивного изнашивания, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Углерод0,12-0.20

Кремний0,20-0.40

Марганец1,50-2,40

Никель0,50-0,80

Хром1,50-2,00

Молибден0.20-0,40

ЖелезоОстальное