Сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/24 

(54; СТАЛЬ

I

Изобретение относится к области металлургии и может быть применено для литых деталей тракторов с целью повыиения комплекса эксплуатационных свойств, повышения надежности и долговечности машин и механизмов, работающих в условиях знакопеременных нагрузок и суровых климатических условиях районов Крайнего Севера.

Известна сталь, содержащая, вес.%: Углерод0,12-0,25

Марганец 0,7-1,6 Кремний0,2-0,7

Хром0,1-0,35

Цирконий0,005-0,1

Ванадий0,04-0,2

Алюминий0,01-0,08

Титан0,01-0,04

Медь0,04-0,5

Никель0,04-0,45

Кальций0,005-0,1

ЖелезоОстальное L1J .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержсццая, вес. % :

Углерод0,1-5-0,45

Кремний0,40-0,60

Марганец - 0,90-1,20 Хром0,30-0,45

ванадий0,06-0,15

ЖелезоОстальное Г2 .

Эта сталь имеет достаточно высокие прочностные свойства, но в целом она не удовлетворяет современным требованиям, учитывающим резкое увеличение мощности тракторов, расширение географии и, в связи с этим, ужесточение условий их эксплуатации.

10

Целью изобретения является повыиение хладостойкости, усталостной проч-. ности и литейно-технологических характеристик стали.

15

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая сталь дополнительно содержит азот, алюминий, кальций, церий или лантан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

0,14-0,27

20

Углерод

0,40-1,30

Марганец

0,20-0,60

Кремний

0,05-0,50

Хром

0,04-0,20

ванадий

0,002-0,04

25

Азот

0,02-0,06

Алюминий

0,001-0,05

Кальций

0,001-0,1

Церий

0,001-0,01

Лантан

Остальное

30

Железо

В качестве примесей стешь может содержать серу и фосфор до 0,03% каждого.

Химический состав и результаты испытаний хладостойкосхи, усталостной прочности и литейно-технологических свойств приведены в табл. 1-4.

Химический состав предлагаемой стали,% Нижний 0,14 0,40 0,05 0,20 0,04 0,030 Среднее содержание эле0,ii:0 0,9 0,25 0,35 0,11 0,030 ментов Верхний- 0,27 1,3 0,50 0,5 0,20

Механические свойства предлагаемой стали

Предлагаемая сталь

Характеристики усталостной прочности сравниваемых

Анализ полученных результатов показал, что предлагаемаясталь обладает более высокими свойствами в сравнении с известной сталью: ударной вязкостью при на 40%, усталостной прочностью на 20%, жидкотекучестью на 16%, а также высокой стойкостью к трещинообразованию.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

сталей 0,029 0,002 0,02 0,001 0,001 0,001 0,024 0,022 0,04 0, 0,05 0,005 0,02; 0,04 0,06 0,05 0,09 0,01

-предел выносливости гладких образцов;

-теоретический коэффициент концентрации напряжений;

-предел выносливости образцов с концентратором напряжения/

Kd - эффективный коэффициент концентрации напряжения. Литейно-технологические свойства сравниваемых сталей

300 335 , 315 345

Продолжение табл.3

Таблица 4

2,16

2,10