Сталь

(51) М. Кл.е С 22 С 38/22 1.75. (21) 2092561/01 22) Заявлен асударстееннми комитетСовета Миннстроа СССРна делам изобретенийи открытий(5 Относительное удлинение 13,1%Однако известные составы сталей не могут обес.печить структуру с высокой контактно.усталост.ной прочностью металла и медленным развитиемконтактно-усталостных трещин, которые могутбыть обеспечены получением мелкого зерна аусте.нита 11 - 13 балла, дисперсностью оксидных вклю.чений и значительным количеством высокодиспрсной карбидной фазы.Наиболее близким к предлагаемому изобретениюпо технической сущности н достигаемому результатуявляется сталь следующего химического состава,вес,%: Изобретение отно мышленности и мож пения качества про ности железнодорож Известна сталь слсится к металлургическои про ет использоваться для повыката черных металлов, в част. ных рельсов,е ющего химт ского соста, вес,%.Углеро 0,4 - 1 0,5 - 2 МарганецКремний Хром 0 - 1,50 - 0,50 - 0,40 - 0,25 1),го химического МолнбдеВанадийНиобийзвестна также Углерод Кремний Марганец сле вес.% Углер Мэрга Крем Хром ец нийВольфраЦерийВанадий олибден + ванадий Железо После закалки и высокермоциклирования сталнические свойства: Предел текучести 157 кг/мм 2 16,3 кг/ ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОеф СКОМУ СВИДИПЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. саид-в с присоединением заявкиата опубликования описания 10.09.76 Украинский научно-исследовательский институт металлов 0,1 - 0,350,2 - 1,80,1 - 1,00,5 - 2,00,2 - 0,30 Я0,001 - 0,006 (2.ки и отпуска име.тва: Такой состав стали после закалт следующы; механические свойсПредел прочности грирастяжении 0,65 - 0750,5 - 0,90,8 - 1,30,5 - 0,90,1 - 1,0005 - 020,05 - 015Остальное 3,го отпуска или послемест следукнцне меха.3Предел прочности 193 кг/ммОтносительное удлинение 10%Относительное сужение 37%Предел выносливости 60 кг/ммУдарная вязкость 5,0 кГм/смОднако эта сталь имеет недостаточно высокие усталостную и хрупкую прочность.Цель изобретения - получение стали с высокой усталостной и хрупкой прочностью при сохране. нии достаточной пластичности, а также уменьшение величины оксидных включений:Это достигается тем, что в состав сталисодержащей углерод, марганец, кремщй, хром и железо введен вольфрам, алюминий, бор, а также мишметалл, содержащий церий и лантан, а компоненты взя. ты в следующих соотношениях, вес%:Углерод 0,60 - 0,80Марганец 0,50 - , 1,00Кремний 0,501,30Хром 0,50 - 1,00Вольфрам 0,50 - 1,00Алюминий 0,03 - 0,05Бор 0,002 - 0,007Церий 0,003 - 0,15Лантан 0,003 - 0,1Железо ОстальноеВведение вольфрама в состав нреддагаемой ста. ли позволит увеличить устойчивость закаленной стали против отпуска и значительно повысит сопротивляемостьь стали развитию контактно. уста достных трещин.Введение бора в состав стали, как модификатора, рекомендуется для повышения характеристик прочности после термической обработки, при этом эффект модифицирования бором увели ывается за счет добавок мишметалла. Эффект Модифицированин при обработке жидкой стали мишметаллом заключается в разрушении дендритной структуры и измельчении размеров первичного и вторичного зерна.Мишметалдсодержащий лантан и церий в соста ве предлагаемой стали, позволит уменьшить длину оксидных строчек по сравнению со сталью, поду. ченной известными способами более, чем в два раза. Добавка 0,01% мишметалда выэывает значительный эффект модифицирования, проявляющийся в измельчении стркутуры готового прока 1 а.Присутствие остаточного алюминия в количест. ве 0,03 - 0,05% способствует также увеличению днсперсности структуры. При этом введение алю. миния производится в момент, когда металл уже раскисден и алюминий входит в твердый раствор,способствуя иэмельчеиию структуры и не увеличииая количество оксидных включений.Преимущества предлагаемой марки стали заклю.чается в высокой мелкозернистости стали после соответствующей термической обработки (балл позерну 12 - 14); высокой усталостности и хрупкойпрочности при одновременном сохранении доста. 5222654точной пластичности; высокой прокадиваемости,что дает возможность получить однородные свойст.ва по всему сечению, например рельсов; применениемишметалла, содержащего церий и лантан, при мо.дифнцировании бором способствует измедьчениюзерна и неметаллических включений, в частностиуменьшает длину оксидных строчек.Сталь изготовлена в 200.кг печи, прокатана иаквадрат 56. Термобработка проводилась на заготовках полного сечения, чтобы режим охлаждения и наг 1 ф рева приближался к реальным условиям (головкарельсов с шириной 70 мм) .Сталь после закалки и высокого отпуска идипосле термоциклирования имеет следующие меха.нические свойства:б Предел прочности 170 - 195 кг/ммПредел текучести 150 - 170 кг/мм2Относительное удлинение 11 5 . 12,5%Относительное сужение 2934%Предел выносливости 54 - 70 кг/мм2Э) Ударная вязкость 4,2 кгм/смМаксимальная длинаоксидных включений 0,8 ммВеличина зерна 1014 баллИзготовление термообработанных рельсов иэ 23 рекомендуемой марки стали повысит эксплуатационную стойкость рельсов в 1,5 - 2 раза по сравнениюс термообработанными рельсами стандартного производства.Формула изобретенияСталь, содержащая углерод, кремний, мар апец,хром, вольфрам, церий и железо, о т л и ч а ю щ а я .фф с я тем, что, с целью повышения усталостной и хрупкой прочности, она дополнительно содержит алюминий, бор и лантан при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 0,6- 0,840Кремний 0,5 - 1,3Марганец 05- 1,0Хром 0,5- 1,0Вольфрам 0,5 - 1,0Церий 0,003 - 0,15 45 Алюминий 0,03 - 0,05Бор 0,002 - 0,007 Лапта н 0,003 - 0,1 Железо ОстальноеЬйИсточники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1. Патент Японии, 3 Ча 45 - 21171, М. кд, 10 А 74,1970 г.2. Патент Японии, 1 Ча 47 - 20810 М, кл. 10 1172,1972 г.3, Заявка СССР йа 1975153/01, М кл. С 22 С 38/22,07.12,73 г.