Сталь Советский патент 1980 года по МПК C22C38/14 

Изобретение относится к металлу гии, а именно к конструкционным ни колегированным сталям, применяемым в производстве деталей, работающих в условиях знакопеременных динамич ких нагрузок. Известна сталь следующего химич кого состава г вес.%: 0,3-0,4 Углерод 1,2-1,6 Марганец 0,2-0,42 Кремний Фосфор Сера . Хром Никель 0,30 Медь Остальное Железо Эта сталь обладает высокими мех ческими свойствами, хорошей износостойкостью и жидкотекучестью после проведения термических операций (но мсшизации и последующего отпуска)-. Однако использование .такой стали для производства фасонных отливок очень ограничено. Объясняется это тем, что она отличается неоднородностью структуры, склонностью к пер греву, невысокой ударной вязкостью пониженной трещиноустойчивостью. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержащая С2, вес.%: Углерод0,42-0,5 Марганец0,5-0,8 Кремний0,17-0,37 Магний0,001-0,05 Редкоземельные металлы0,001-0,08 Титан0,01-0,10. Кальций0,001-0,08 ЖелезоОстальное Эта сталь имеет высокую прочность, но низкую пластичность (сГ 5,8%, V 14,3%) и ударную вязкость (зц 1,25 кгсМ/см), поэтому производство деталей, работающих в условиях знакопеременных динамических нагрузок, из этой стали невозможно. Цель изобретения - повышение пластичности и ударной вязкости стали, что приведет к улучшению ее выносливости в условиях знакопеременных нагрузок при достаточно высоких прочностных свойствах-. Для достижения указанной цели, сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, церий, кальций, магний, титан и железо, дополнительно содержит

соотношении

икель при следующем омпонентов, вес.%:

0,3-0,4

Углерод

1,2-1,6

Марганец

0,2-0,6

Кремний

0,02-0,05

Церий

0,01-0,05

Кальций

0,005-0,1

Магний

0,05-0,15

Титан

0,1-0,5

Никель Остальное

Железо

В качестве примесей сталь может содержать, вес.%:

Хром ;, 0, 3

Сера 6 0,04

Фосфор О,04

Сталь указанного химического состава обладает следующими механическими свойствами после нормализации с последующим отпуском:

Временное

сопротивление

Ь, кгс/мм , Не менее 55,0

Предел текучести , кгс/мм

Не менее.30,0 Относительное Не менее 15,0 удлинение, % Относительное сужение, поперечного сечения 4J, %

Не менее 27,0 Ударная вязкость аи , кгсм/см .Не. менее 5, О

Сталь выплавляется в электродуговой печи марки ДСН-1,5 с кислой футеровкой. Церий вводится в виде цериевой лигатуры Fe-Се, кальций - в виде силикокальция в количестве 0,2-0,3% к жидкому металлу, магний- с помощью лигатуры N1-Мд, а титан - в виде ферротитана.

В табл. 1 приведен химический состав ряда плавок предложенной стали с различным содержанием легирующих элементов.

Таблица 1

0,34 1,5 0,20 0,02 0,05 0,05

Механические свойства стали проведенных плавок после термообработки

65,5

41,8 65,3 44,2 61,4 43,3 61,7 48,5 68,5 42,5

0,05 0,10 0,30 0,035 0,034 Остальное

(нормализация с последующим отпуском) приведены в табл. 2.

Таблица 2

7,26

34,0 58,0

0,49 61,0

9,0

5,6 42,0

6,5 44,0

Из табл. 1 и 2 видно, что пластичность и ударная вязкость предлагаемой стали значительно вьоше,-чем у известной после операций термообработки - нормализации с последукнцим отпуском. Ударная вязкость более, чем в 2 раза выше минимально допустимой по ГОСТу.

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой стали составит 99700 руб. в год.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, церий, кальций, магний, титан и железо, отличающаяс я тем, что, с целью повышения.

пластичности и ударной вязкости, она дополнительно содержит никель при следующем соотношении компонентов, вес.%;

Углерод0,3-0,4

Марганец1,2-1,6

Кремний0,2-0,6

Церий0,02-0,05

Кальций0,01-0,05

Магний0,005-0,1

Титан0,05-0,15

Никель0,1-0,5

ЖелезоОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

2.Авторское свидетельство СССР № 500285, кл. С 22 С 38/00, 1976.