Сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/44 

(54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, а также к литейному производству, в частности к изысканию улучшаемых высокопрочных сталей для отливок, обладающих повышенной пластичностью и ударной вязкостью при комнатной и отрицательных температурах Известна сталь, содержащая 1, вес.%: Углерод0,25-0,35 Марганец0,40-0,90 Кремний0,20-0,40 Хром1,30-1,60 Никель1,30-1,60 Молибден0,20-0,30 В качестве примесей сталь содержит, вес.%: Серане более 0,04 Фосфорне более 0,04 Медьне Солее 0,30 ЖелезоОстальное Номинальные значения механически свойств указанной стали послезакал ки и отпуска составляют: Предел прочности,кг/мм80 Предел текучести,кг/мм65 Относительное удлинение,%10 Относительное сужение,%20 Ударная вязкость,кгс/см4,0 Существенным недостатком стали явяется низкий уровень ее механических войств - прочности, пластичности и дарной вязкости. Наиболее близкой к предлагаемой о технической сущности и достигаеому эффекту является-стать 2, соержащая, вес.%х Углерод0,05-0,4 кремний0,05-1,5 Марганец0,2-3,0 Хром0-2,0 Молибден0,5-5,0 Никель0,5-8,0 Алюминий0,05-3,0 ЖелезоОстальное Однако зта сталь имеет низкий комплекс механических свойств и ударной вязкости. Цель изобретения - повышение комплекса механических свойств, ударной вязкости и.хладостойкости. Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержгццая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий и железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,35-0,45 Кремний0,20-0,40

0,40-0,90

0,60-0,90

1,25-1,65

0,20-0,30

0,03-0,07

0,005-0,030

Остальное

В качестве примесей сталь может содержать, вес.%: Сера0,005-0,010

Фосфор0,005-0,010

Существенным отличием предлагаемой стали является более низкое, чем обычно допускается для литых сталей по ГОСТ 977-75, содержание серы и фосфора, позволяющее при отношениях концентраций кальция к сере в предепах. от 0,5 до 6,0 получать высокий уровень всех показателей механических свойств и хладостойкости литой стали, не прибегая к дополнительным присадкам редкоземельных металлов.

При этом для получения высокой хладостойкости следует придерживать0,39 0,33 0,96

0,891,570,570,056

0,35 0,24 0,41

0,631,280,230,033

0,39 0,31 0,63

0,781,430,250,051

0,44 0,40 0,89

0,901,610,290,07

Стали термообрабатывают по режиму: нормализация при + высокий отпуск при + закалка в масло с + отпуск при 540580 0. Испытания на разрыв проводят на машине марки ИРМ-50, испытания на удар - на маятниковом копре МК-ЗОА., Испытания ударных образцов

ся отнсппений концентраций кальция к сере, не превышающих 2. Именно при таком условии обеспечена надежная работа отливок из предлагаемой стали при температурах эксплуатации от ниже до -100°С,

Сталь вместо молибдена может содержать вольфрам 0,5-0,75 вес.%, при этом сохраняются свойства стали.

Металл выплавляют в 150-килограммовой индукционной печи с основной футеровкой на чистой по сере и фосфору шихте. Разливку плавок производят фракционным способом, присаживая в печь различные количества сернистого железа и микролегируя сталь присадками алюминия и кальция в 20-килограммовом ковше. От каждой фракции отбирают литые образцы (ГОСТ 977-75), которые после закалки 0 и отпуска подвергают механической обработке и испытаниям.

Химический состав выплавленных сталей приведен в табл. 1.

Таблица 1

0,04 0,028

0,005 0,006 0,005 0,010 0,008 0,007 0,030 0,010 0,010

при низких температурах проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 9455-60, Охлаждают образцы в специальном термостате с использованием 45 в качестве охлаждающей жидкости

смеси жидкого азота с этиловым спиртом. Механические свойства опытных сталей приведены в табл. 2.

Таблица2

Как видно из представленных данных предлагаемая сталь превосходит известную по прочности, пластичности, ударной вязкости и хладостойкости.

формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний марганец, хром, никель, молибден, алюминий и железо, отличающаяся тем, что, с целью (Повышения комплекса механических :свойств, ударной вязкости и хладостойкости, она дополнительно содержит кальций при следующем соотнсипе

компонентов, вес.%:

-Углерод0,35-0,45

Кремний0,20-0,40

Марганец0,40-0,90

Хром0,60-0,90

Никель1,25-1,65

Молибден0,20-0,30

Алкминий0,03-0,07

Кальций0,005-0,03

ЖелезоОстальное

Источники информации,

принятые во внимание при экспертиз

2.Заявка ФРГ 2346979, кл. С 22 С 38/12, 1975.