Сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/50 

(54) СТАЛЬ

I

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству сталей, предназначен ных преимущественно для прокатных валков, эксплуатируго1дихся в условиях высокого износа и контактных давлений.

Известна сталь 1, применяемая для валков, содержащая, вес.%:

Углерод0,85-0,95

Кремний0,25-0,45

Марганец0,20-0,35

Хром1,7-2,1

Однако для этой стали характерны низкие прочностные свойства и недостаточный уровень контактной выносливости валков, что преждевременно выводит их из строя.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 2 следующего состава, вес.%: Углерод0,6-0,7

Кремний0,2-0,4

Марганец0,61-0,9

Хром1,8-2,1

Никель0,8-1,1

Молибден0,6-0,8

Ванадий0,1-0,2

Титан0,004-0,05

Кальций0,002-0,05

Железо и

примесиОстальное

Эта сталь имеет недостаточный уровень прочностных свойств твердости и контактной выносливости.

Цель изобретения - повышение твердости, прочности и контактной выносливости.

10

Эта цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, титан и железо дополнительно содержит церий при следующем соот15нощении компонентов, вес.%:

Углерод0,75-0,85

Кремний0,5-0,9

Марганец0,4-0,6

Хром2,15-2,4

М

Никель0,8-1,6

Молибден0,3-0,6

Ванадий0,21-0,30

Титан0,003-0,05

Церий0,001-0,01

ЖелезоОстальное

Сталь может содержать примеси: серу и фос фор 0,018 вес.%.

Предлагаемая сталь отличается от известкой более высоким содержанием углерода (0,750,85 против 0,6-0,7), что способствует повышению прочности, твердости и контактной выносливости; более высоким содержанием хрома (2,15-2,4 против 1,8-2,1) и кремния (0,50,9 против 0,2-0,4), что повышает твердость, прочность и контактную выносливость. При меньшем содержании указанных элементов не будет достигнуто повьииение необходимых свойств, а при более высоком в валках больших сечений при наличии никеля развиваются ликвидационные явления, что снижает механические свойства. Кроме того, предлагаемая сталь отличается более высоким содержанием ванадия (0,21-0,30, против 0,1-6,2), что приводит к измельчению зерна и образова1гию износостойких карбидов, а это повьпнает твердость, прочность и контактную выносливость; дополнительным содержанием перия (0,001 - 0,01), который в комплексе с панадием измел10,75 0,5 0.4 2,15 0,8 20.80 0,7 0,5 2,25 1,2 30,85 0,9 0,6 2,4 1,6

чает зерно, способствует равномерному распределению карбидной фазы, что повышает контактную выносливость валков.

Более низкое содержание ванадия и церия

неэффективно, более высокое содержание церия может привести к охрупчиванию стали, а ванадия - к ухуд1пению обрабатываемости стали.

В предлагаемой стали ниже содержание марганца (0,4-0,65 против 0,67-0,9). Более высокое содержание марганца приводит к росту черна в стали,что отражается на пластических свойствах.

В табл. 1 приведен химический состав irpejuiaгаемой стали трех плавок.

В табл. 2 приведены механические свойства предлагаемой и известной стали после термообpa6f)TKH по оптимальному режиму.

Как видно из табл. 2, тцпдлагаемая сталь имеет более высокий уровень проч1юст} ых свойств, твердости и контактной выносливости.

Испытания на контактную выносливость проводились на трехроликовой маншне при удельной нагрузке 200 кгс/мм. Твердость образцов была Fja уровне, представленном в табл. 2.

Таблица 1 0,3 0,21 0,003 0,001 Остальное 0,45 0,25 0,03 0,05 0,60 0,30 0,05 0,01- Формула изобретения

Сталь,преимущественно для валков, содержагцая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения твердости, прочности и контактной выносливости, она дополнительно содержит церий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод0,75-0,85

Кремний0,5-0,9

Марганец0,4-0,6

2,15-2,4

0,8-1,6

0,3-0,6

0,21-0,30

0,003-0,05

0,001-0,01

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельстве СССР № 619538, кл. С 22 С 38/50, 1978.