Сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/60 

(54) СТАЛЬ

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к произволству высокопрочных сталей, предназначенных для изготовления деталей от ответственного назначения (например, коленчатых валов, валов погружных насосов, анкерных болтов и т.д.).

По основному авт.св. №498359 известа сталь l , содержащая, вес,%:

0,36-0,42 0,17-0,37 0,25-0,55 0,09-0,15 0,02-0,06 0,02-0,04 0,06-0,12 Остальное.

Недостатком этой стали является то, что не всегда при работе деталей в экстремальных условиях (большие нагрузки и низкие температуры) реализуется высокая прочность после закалки и отпуска. Так, форсирование режимов работы оборудования, повышение действующих нагрузок, применение деталей в северных условиях приводит к тому, что требуемая сталь с более высокими характеристиками пластичности и вязкости разрушения, обладающая высокой прочностью и обрабатываемостью.

Цель изобретения - повышение пластичности и ударной вязкости стали.

Поставленная цель достигается тем, что сталь дополнительно содер0жит никель при следующем соотношении компонентов, вес.%:

0,36-0,42

Углерод 0,17-0,37

Кремний

1,8-2,4 0,25-0,55

Марганец

5

1,8-2,4

Хром 0,09-0,15

Ванадий 0,02-0,06

Алюминий 0,02-0,04

Азот 0,06-0,12

Селен

0

0,5-2,0

Никель Остальное.

Железо

В качестве примесей сталь может содержать серу до 0,035% и фосфор до 0,035%.

Эта сталь является глубокопрокаливающейся и имеет мелкозернистую структуру (зерно 10-11 балла по шкале ГОСТ 5639-65 при нагреве до ), обеспечивающую высокий комплекс механических свойств. Химический состав и механические свойства предлагаемой и известной стали представлены в таблице, из которой видно, что наличие никеля в закаленной и отпущенной стали при сохранеНИИ высоко } прочности обеспечивает повышение поперечного сужения и ударной вязкости при комнатной () и отрицательной () температурах, а также приводит к значительному росту od.-J-.V ударной вязкости образцов с нанесенной усталостной трешиной, являющейся характеристикой вязкости разрушения. Так, при изменении содержания Ni от О до 2% в стали закаяенной при , отпущенной при (время отпуска - 2ч) и имеющей прочность 189 кг/мм , поперечное сужение растет от 38 до 47%,о(.-у,, от 0,68 до 1,4 кгм/см , ударная вязкость при комнатной температуре от 5,2 до 8,6 кгм/см. Для стали, отпущенной при 600°С, также наблюдается рост этих характеристик: при прочности А/ 120 кг/мм поперечное сужение увеличивается от 52,3 до /г. 60,5%, Ol-rv,- от 2,0 до 4,0 кгм/см .

ударная вязкость после испытаний при комнатной температуре - от 5,1 до 8,5 кгм/см. Увеличение температуры отпуска до приводит к некоторому снижению прочности (предел прочности /vioo кг/мм , при этом после испытаний при комнатной температуре растет. При зксплутации изделий в северных районах большое значение имеет повышение ударной вязкости при отрицательных температурах. Для стали, закаленной и отпущенной как при , так и при 600 С ударная вязкость после испытаний при растет ,5 кгм/см (известная сталь ) до/ 5,5 кгм/см, а для отпущенной при - от 4,8 до 8,0 кгм/см .

Таким образом, предлагаемая высокопрочная сталь имеет высокие значения пластичности и вязкости при хорошей обрабатываемости. Это обеспечивает высокую конструктивную прочность стали, и она успешно может быть использована для деталей ответственного назначения в условиях высоких эксплуатационных требований к ни

Q

п «в

Р о

о

О

оэ 1

о о

N

О П VO

о

О

9 О О1

о

V

+

о о

CJ

I

(б о Ф ЕН ft ж

ОСП)

Ю о D,«

(О ttJ ЬS

См ft оаз

II

оД 33I c;Ф

иS Q)о oо ьж

110)

О Л S S

яI t; О) с; я

НS О) о ч Фсг

оо н а: . ж

- СЧ

S

- S 4i ч t Н о 2

О) « и Jr, ft 0) Ш и G ( V X

и Is , S

ч да S

ш оог5 -

ft ft о (н с R I и

с 2:

N О I 80471 Формула изобретения Сталь по авт.св. №498359, о т личающаяся тем, что, с це-. лью повышения пластичности и вязкоети, она дополнительно содержит ни-кель при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод 0,36-0,42 Кремний 0,17-0,37 Марганец 0,25-0,55tO 2Ь Хром 1,8-2,4 Никель0,5-2,0 Ванадий 0,09-0,15 Алюминий 0,02-0,06 Азот 0,02-0,04 Селен 0,06-0,12 Железо Остальное Источники информации. /принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №498359, кл С 22 С 38/60, 1976.