Конструкционная сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/32 

(54) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ

I

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к конструкционным сталям, и может быть использовано для изготовления ответственных деталей больших сечений, работающих в условиях повышенных нагрузок (например зубчатые колеса, валы, оси), а также используется как цементуемая в качестве зг№1енителя дефицитных никельсодержащих сталей.

Известна сталь рЗ содержащая, вес.%:

0,0005-0,06

Барий Остальное Железо

Однако эта сталь отличается повышенной склонностью к расслоению в процессе прокатки из-за наличия повышенного количества алюминия.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является конструкцион10ная сталь 2, содержащая, вес.%:

0,24-0,32

Углерод

0,17-0,37

Кремний

0,80-1,10

Марганец

1,00-1,3

Хром

5

0,03-0,09

Титан

До 0,3

Никель

Остальное

Железо

Основным режимом термической обра20ботки для данной стали является закалка при 880-950°С в масло и последующий низкий отпуск при 200 С. После термической обработки сталь

получает следующие механические

свойства:

Предел прочности, кгс/мм - 150 Предел текучести, кгс/мм 130 Относительное удлинение, % 9 Относительное сужение, % 40 Ударная вязкость при +20С,

КГС vM/CM 6,0

Эта сталь применяется при изготовлении ответственных деталей, ра ботающих в условиях трения и повышенных нагрузок, так как она имеет относительно невысокую прокаливаемость.

В табл. 1 приведены некоторые характеристики прокаливаемости известной стали.

Целью изобретения является повьппние комплекса механических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что конструкционная сталь., содержащая углерод, кремний, марганец хром, титан и железо дополнительно содержит ванадий, кальций и бор при следующем соотношении компонентов, вес.%:

0,25-0,40 0,40-0,70 0,80-1,10 1,00-1,30 0,04-0,10 0,25-0,6 0,0005-0,05 0,0005-0,003 Остальное

4,5 12,7 21,5 50 13 35

Исследуют влияние химического состава стали на прокаливаемость и механические свойства. .Выплавка сталей ведется в лабораторной вакуумной

печи. Для устранения плавочных особенностей используют одни и те же шихтовые материалы (ферромарганец, феррохром, алюминий, ферротитан, си- ликокальций, ферробор и металлический

лом). Данные по химическому составу плавок приведены в табл. 2.

Результаты.по механическим свойствам после закалки при 850-900 С в масле с последующим /Ьтпуском при

и по прокаливаемости приведены соответственно в табл. 3 и 4.

Термообработку проводят на заготовках образцов для механических испытаний, т.е. в сечении.13-15 мм. Таким образом, дополнительное содержание ванадия, кальция и бора приводит к повьш1ению как прокаливаемости, так и всего комплекса механических свойств.

Использование предлагаемой стали для изготовления таких деталей, как оси, шестерни в гштомобилестроении

взамен известной стали позволяет

повысить срок их службы. Кроме того, такая сталь может найти применение в тракторостроении, где детали, работающие в условиях повьш1енных нагрузок, имеют большие сечения. Эта сталь может исполь.зоваться также как цементируемая взамен никельсодержащих сталей. При этом экономический эффект за счет устранения никеля может составить 40-80 р. на тонну.

Таблица 1

10,0 14,0

Таблица 2

ТаблицаЗ

Таблица 4

28 38

39 53

Формула изобретения Конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан и железо, отличающаяс я тем, что, с целью повышения комплекса механических свойств, она дополнительно содержит ванадий, кальций и бор при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод0,25-0,40

Кремний 0,40-0,70

Марганец0,80-1,10

Хром1,00-1,30

0,04-0,10

0,25-0,60

0,0005-0,05

0,0005-0,003

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №516756, кл. С 22 С 38/00, 1977.

2. Сталь легированная конструхс.ционная. Марки и тез нические требоХания. Сталь марки ЗОХГТ. ГОСТ 4547-71