Литейная сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/28 

(54) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным сталям для литых изделий. Известна литейная сталь следующего химического состава, вес.%: Углерод 0,20-0,25 Марганец 1,30-1,60 Кремний 0,30-0,60 Хром1,30-1,60 Никель1,80-2,20 Молибден 0,25-0,35 Ниобий0,05-0,10 Церий0,05-0,10 Магний 0,005-0,010 ЖелезоОстальное fl. Сталь обеспечивает предел прочности 130-150 кгс/мм, предел текучести 110-125 кгс/мм-, относительно удлинение 5-13%, относительное суже ние 25-40% ударная вязкость при температуре плюс 20с 3,0-8,5 кгсМ Данная стсшь при удовлетворитель ной прочности и ударной вязкости имеет низкий уровень пластичности, что ограничивает возможность применения ее для деталей сложной конфигурации, работающих в условиях повы шенных нагрузок. Кроме того, такая сталь содержит дорогие и дефицитные элементы .(никель, молибден). Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сталь следующего химического состава, вес.%: Углерод0,2-0,4 Кремний0,4-1,6 Марганец 0,4-2,0 Хром3,0-6,0 Молибден 0,2-1,0 Церий0,002-0,02 Иттрий 0,002-0,02 По крайней мере один компонент из группы, содержащей кальций, алюминий 0,005-0,1 ЖелезоОстальное 12. . Указанная сталь имеет низкие литейные свойства, Жидкотекучесть, определенная по спирали при температуре заливки , 50 мм, трещиноустойчивость 0,74, Целью изобретения является повышение жидкотекучести и трёщиноустойчивости. Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, церий, кальций, иттрий и железо, дополнительно содержит по крайней мере один компонент из группы, содержащей цирконий, лантан при

ледующем соотношении компонентов, ес.%:

Углерод0,25-0,45

Кремний

1,05-1,80

Марганец

0,30-0,70

Хром

1,30-1,60

Церий

0,003-0,045

Кальций

0,001-0,08

Иттрий

0,005-0,15

По крайней мере один компонент из руппы, содержащей цирконий

Лантан 0,005-0,15

Железо .Остальное.

Цирконий слособствует улучшению макроструктуры отливки за счет уменьшения неоднородности по ее сечению, измельчению литого зерна и понижению склонности стали к хрупкому разрушению.

Лантан способствует более равномерному распределению карбидов в теле зерна и по границам, что положительно влияет на механические свойства.

Уменьшение содержания хрома улучшает жидкотекучесть и трещиноустойчивость. Сталь выплавляется в индукционной печи с основной футеровкой.

После термической обработки по режиму: нормализация при 950°С, отпуск при 600°С, изотермическая

закалка с 910°С в щелочной ванне с температурой 340°С сталь имеет следующие механические свойства. Предел прочности133,5-154,5 кгс/мм

Предел теку112,0-130,0 кгс/мм

чести

Относительное удлине15,0-18,5%, ние

Относитель-.

45,9-52,0%, нее сужение Ударная вязЧ

6,0-10,0 кгс.м/см кость

Химический состав и литейные свойства предлагаемой стали приве- дены в таблице.

Жидкотекучесть определяют по технологической пробе типа спирали Кера с сечейием 7x8 мм, при температуре заливки 154рс. Оценку тре0 щиноустойчивости стали проводят по коэффициенту склонности к трещинообразованию, равному отношению величины суммарного раскрытия трещин стали к соответствующей величине 5 на эталоне. В качестве эталона берут литейную сталь 35Л. Использование предлагаемой стали для отливки, например, высоконагруженных деталей сложной формы позволит повысить литейные свойства.