Сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/28 

(54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлу гин, а именно к конструкционным ст лям с высокой прочностью, пластичностью, ударной вязкостью, коррози ной стойкостью и хорошей свариваем тью, используемым для несущих кон струкций тракторов, самоходных ша си, сельскохозяйственных машин, а также других сварных деталей. Известна сталь l, содержащая вес.%: До 0,1 Углерод 0,15-0,4 Кремний 1,15-1,55 Никель 0,8-1,2 Марганец 0,0-0,1 Ванадий 0, 005-0,;оз Кальций Остальное Железо Такая сталь обладает достаточн п-аттэ т ми прочностными и пластическими с ствг1ми. Недостаток указанной стали сос тоит в отсутствии сочетания высок механических свойств, коррозионно стойкости и ударной вязкости при рицательных темепратурах. Наиболее близкой к предлагаемой технической сущности и достигаеу эффекту является сталь р сожгицая, вес. %: 0,15-0,23 Углерод 1,0-1,6 Марганец 0,01-0,05 Ванадий 0,01-0,05 Ниобий 0,01-0,05 Цирконий 0,50-0,80 0,20-0,50 Остальное Железо В качестве примесей сталь может ержать кремний, фосфор, никель еру. В горячекатаном .состоянии ль имеет следующие свойства: Предел текучести, кгс/мм Предел прочности, кгс/мм Относительное удлинение, % Относительное су жение, % Ударная вязкость, к ГС м/см , при + 20С -60°С Предел усталости, к ГСМ/см 38,0 Условный предел коррозионной усталости, кгс/мм 17,5 При этом значения величин ударно вязкости для известной стали получе ны на продольных образцах горячекатаной стали, которые, как известно, могут быть существенно выше, чём для поперечных образцов. Таким образом, известная сталь имеет невысо кие показатели ударной вязкости, особенно при -60с, что определяет низкую надежность работы сварных ко струкций современных более мощных м шин и, в частности, тракторов, пред назначенных для работы в условиях у тойчиво-низких температур окружающей среды и одновременно высоких динамических нагрузок. Цель изобретения - повышение уда ной; вязкости стали при пониженных температурах с одновременным обеспечением высокой прочности, пластич ности, коррозионной стойкости и надежности свариваемости. Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, ниобий, Цирконий, хром, медь и железо, дополнительно содержит кальций при

Таблица 1 следующем соотношении компонентов, вес,%: Углерод 0,14-0,22 Марганец 1,00-2,00 Кремний 0,30-0,60 Ванадий 0,01-0,05 Ниобий 0,01-0,05 Цирконий 0,01-0,05 Хром 0,50-0,80 Медь0,20-0,50 Кальций 0,002-0,006 Железо Остальное Химический состав предлагаемой стали приведен в табл. 1, а механические свойства продольных и поперечных образцов стали -г в табл. 2. Из представленных в табл. 2 данных следует, что характеристики прочности и пластичности остаются на высоком уровне, а характеристики ударной вязкости превышают значения известной стали. Внедрение предлагаемой стали позволяет в 1,5-2,5 раза увеличить долговечность сварных конструкций, снизить расход запасных частей, повысить хлгщостойкость , мощность ма-, шин в. целом и обеспечивает экономию металлопроката на 15-20% или 3100 т. Экономический эффект составляет около ЗрОООО руб/год.

Свойства стали состава Предел текучести, кгс/мм 61,5 61,4 61,9 62,1 Предел проч- ности, кгс/мм 82,7 72,4

Относительное удлинение, %

Ударная вязкость, кГСМ/с при +20°С

о -60 С

-70°С

Предел коррозионной усталости на базе 10 циклов, кгс/мм 2

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, ниобрй, цирконий, хром, медь и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости при пониженных температурах, она содержит дополнительно кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод 0,14-0,22 Марганец 1,0-2,0 Кремний 0,30-0,60

Таблица .2 83,1 82,7

22 21

22 23 22 22 22 22

8,811,4 8,7

6,89,3 6,7

5,05,2 5,3

4,44,1 4,2

- 21,0

21,9

21,0

21,6

0,01-0,05

Ванадий 0,01-0,05

Ниобий 0,01-0,05

Цирконий

5 0,50-0,80

Хром 0,20-0,50

Медь 0,002-0,006

Кальций Остальное

Железо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР 645980, кл. С 22 С 38/28, 1979. 63,2 62,9 63,4 63,1 63,7 63,4 83,6 83,1 83,8 83,4 84,0 83,7