Литейная сталь Советский патент 1982 года по МПК C22C38/32 

(54) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к изысканию высокопрочной низкоуглеродистой литейной стали для изготовления ответственных фасонных отливок, применяемых в судостроении. Известны низкоуглеродистые констдэук щганные стали марок 08ГДНФЛ, 12ДН2Ф 12ДХН1МФЛ и др., применяющиеся в судострюении П . В связи с тем, что эти стали используются для производства отливок, к ним прдъявляются высокие требования, прежде всего по жидкотекучести. Важным требованием является повышение прочности, пластичности и ударной вязкости стали, без определенного уровня которых нельзя обеспечить необходимые качество и долговечность литых изделий. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является литейная сталь 21 , содержащая, вес.%: 0,08-0,14 Углерод 0,15-0,4 Кремний 0,6-1,0 Марганец 0,8-1,2 Медь 0,8-1,2 Хром 0,02-О,1 Ванадий 0,О2-0,1 Титан 0,001-0.005 Бор Железо Остальное а низкоуглеродистая сталь приме- я, главным образом, для изготовлетветственных фасонных отливок для их транспортных судов и имеет слеие механические свойства : Предел прочности, кг/мм 103 Предел текучести, кг/мм 86 кг/мм Относительное удлинение, %11 Относительное сужение, %36 Ударная вязкость при (-4О)С, кгм/см 2,4 Существенными недостатками этой стали яцвляются неудовлетворительная яшдкотекучесть и относительно невысокие . гашстичность и ударная вязкость при ком натной и низких температурах. Цепь изобретения - повышение жидко текучести, пластичности и ударной вязкости при комнатной и низких температурах. Для достижения поставленной цели литейная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, медь, хром, ванадий, титан, бор и железо, дополнительно содержит алюминий, ниобий, калышй и редкоземельные металлы при следующем со отношении компонентов, вес. 0,08-0,13 Углерод Кремний О,15-0,4 Марганец 0,6-1,0 Медь О,8-1,2 Хром О,8-1,2 Ванадий О,О2-0,1 Титан О,О2-О,1 Бор О,О01-О,ОО5 Алюминий 0,01-0,05 Ниобий О,05-О,15 Кальций О,ОО5-О,О5 РедкоземельО,О05-0,О8 ные металлы Железо Остальное Металл вьшлавпяли в ЗОО кг индукционной печи методом переплава. Раски ление в печи проводили ферромарганцем и ферросилицием по расчету. При получении известной стали (состав № 1} расплав при выпуске из печи в ковш обрабатывали добавками титана и ферробора.. При других вариантах расп обрабатьгоали различными добавками ком лексной лигатуры, содержащей в своем составе кальций, РЗМ, алюминий, титан ниобий и никель совместно с ферробором В результате были получены стали с ра личным содержанием компонентов. Хими ческие составы сталей приведены в таб 014 Все составы стали подвергались исследованиям на жидкотекучесть и механические свойства. Результаты этих испытаний представ- лены в табл. 2. Из приведенных результатов следует, что предлагаемая сталь составов № 2-6 превосходит известт1ую сталь по всем исследуемым свойствам : жидкотекучесть улучшается на 20-30%, предел прочности - с ЮЗ до 112 кг/мм, предел текучести - с 86 до 94 кг/мм. Особенно существенно повышаются пластичность и ударная вязкость. Так,уалинение повысилось с 11,4 до 19,2%, сужение-с 36,2 до 51,6%, что составляет повышение соответственно на 70 и 35%. Ударная вязкость повышается с 5,2 до. 9,6 кгм/см () и с 2,4 до 4,5 КГМ/CN/ (-40С), т. е. почти в 2 раза. Более высокий уровень свойств по сравнению с известной позволяет рекомендовать предлагаемую сталь для изготовления фасонных отливок улучшенного качества в отечественном судостроении. Она технологична, хорошо сваривается. Существенным преимуществом стали шляатся то, что ее выплавка не требует дополнительных технических решений. Некоторое отличие состоит в модифицировании стали комплексной лигатурой при выпуске ее из печи в разливочный ковш. Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой стали вместо известной составит около 5,5 тыс. руб. в год и основывается на повышении качества и долговечности фасонных отливок в 1,2-1,5 раза за счет повышения пластичности на 35-70% и ударной вязкости при низких и комнатной температурах испытаний почти в 2 раза. Повышение жидкотекучести на 20-30% обеспечивает снижение брака литья на 5-1О%.

9 8997О1lO

Формула изобретенияВанадий 0,О2-0,1

Литейная сталь, содержащая углерод,Бор 0,О01-О,005

кремний, марганец, медъ.хром, ванадий.Алюминий О,О1-О,05

титан, бор и железо, отличаю- 5Ниобий . 0,05-0,15

ш а я с я тем, что, с иелъю повышенияКальций О,О05-О,05

жидкотекучести, пластичности и ударнойРедкоземель-

вязкости, она дополнительно содержитныв металлы О,О05-О,О8

алюминий, ниобий, кальций и редкоземель-Железо Остальное

ные металлы при следующем соотношении 10Источники информации,

компонентов, вес.%:принятые во внимание при экспертизе

Углерод 0,08-0,131. Отливки из конструкционной легиКремний 0,15-0,4рованной стали. Общие требования.

Марганец 0,6-1,0ГОСТ 977-75.

Медь 0,8-1,2 152. Авторское свидетельство СССР

Хром 0,8-1,2№ 424904, кл. С 22 С 38/32, 1975.

Титан0,02гО,1