Сталь Советский патент 1982 года по МПК C22C38/14 

(54) CTAJJb

Изобретение относится к металлур- гии, к сплавам на основе железаj точнее к низколегированным сталям, и может применяться в строительстве и машиностроении для конструкций ответственного назначения.

Известна низколегированная сталь 1 следующего состава,/ вес.%: Углерод 0,03-0,06 Марганец . 3,5-4,5 Кремний 0,29 АЛЮМИНИЙ 0,02-0,15 Азот0,010-0,030

Ниобий 0,07-0,09 Железо Остальное Данная сталь в листах толщиной 4-6 мм .имеет следующие свойства: Предел прочности 70 кгс/мм1 Предел текучести 60 кгс/мм Относительное удлинение16%Ударная вязкость 3,5 кгс/см В более толстых сечениях сталь не обеспечивает приведенных прочностных и вязких свойств. Кроме того, имеет неудовлетворительную технологичность при различных переделах на металлургических заводах и у потребителя.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае-Mc ty результату является стгшь 2, ,содержащая а вес.% j

0,02-0,06

Углерод

3,7-5

Марганец 0,25-1

Кремний 0,06-0,2

Ванадий 0,01-0,03

Азот

10 0,01-0,1

Церий 0,01-6,05

Лантан Остсшьное

Железо

Эта сталь имеет недостаточную ударную вязкость при отрицательных

15 температурах.

Цель изобретения - повышение механических свойств и ударной вязкости стали.

20

Поставленная цель достигается , тем, что сталь, содержащая углерод , кремний, марганец, азот, ванадий и железо, дополнительно-.содержит ал(Ьминий и цирконий при следующем соотношении компонентов,,- вес, %:

25 Углерод 0,02-0,07 Кремний0 7-0,37

Марганец3,7-4,6

АЗОТ0,008-0,025

Алкийиний0,02-0,08

30

Ванадий0,05-0,20

Цирконий 0,010-0,15

ЖелезоОстальное

Предлагаемая сталь имеет следующие механические свойства (не менее):

75 кгс/мм

Предел прочности 65 кгс/мм

Предел текучести

Относительное

18%

удлинение

Относительное 65%

сужение

Ударная вязкость 4 кгс/см

KCV при -20°С

После термической обработки прелагаемая сталь .имеет следующие механические свойства (не менее) :

95 кгс/см

Предел прочности

Предел текучести 75 кгс/мм

Относительное удли20%нение

Ударная вязкость

KCV при -40°С

4,0 кгс/см . Нижние пределы основных лег-ирующих элементов обеспечивают минимум требуемой прочности (Ь 70 кгс/мм

В 50 кг индукционной печи выплаляют 3 плавки стали (табл.1).

Предлагаемая

Плавки разливаютсяНа слитки по , 25 кг и проковываются на сутунки размером 40x200x400. Сутунки прокатываются -на лист толщиной 20 мм.

Для определения механических свойств из листов вырезаются круглые точечные образцы и образцы для испытания на ударную вязкость. Испытания ударной вязкости производят в соответствии с ГОСТ 1497-73. Испытания на растяжение производятся в соответствии с ГОСТ 1497-73.

В горячекатаном состоянии металл из опытных плавок имеет следукнцие свойства (табл.2).

После термической обработки в листах толщиной 20 мм были получены свойства (см.табл.3):

Как видно из приведенных данных, предлагаемая сталь имеет высокие механические свойства.

Применение предлагаемой стали позволит снизить вес конструкций в 1,5- 2 раза, увеличить долговечность изделий на 50% и технологичность при изготовлении.

Ожидаемый экономический эффект составит 250 тыс.руб.

Таблица 1

Т аб л и ц а 3

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремни марганец, азот, ванадий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств и ударной вязкости, она дополнительно содержит алюминий и цирконий при следующем соотношении компонентов, нес.%:

Углерод . 0,02-0,70

Кремний 0,17-0,37

Марганец

3,7-4,6 X),008-0,025

Азот

Ванадий 0,05-0,20

Алюминий 0,02-0,08

Цирконий 0,010-0,15

Железо Остальное

Источники информации, инятые во внимание при экспертизе

1-Scandinavian Journalof -Metalrgy. 1972, 1,p.319-326.

2. Авторское свидетельство СССР 435300, кл, С 22 С 38/42, 1972.