Сталь

обин, М,И. Куравлов, венко,Г.А. Федь- Шульте . Знак Почетаф ут я 0,7-1,5 5-15 0 3-10Р У0,005-0,050,005-0,020,03-0,150,3-2,00,01-0,150,005-0,02Остальное ство ССС 4, 1971,СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(541маргатитанщаяся тения ударной вти и жидкотекно содержит хпри следующемтов, мас.В(УглеродМарганецКремнийАлюминийАзотТитанХромВанадийКальцийЖелезо15й 10 Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к износостойким сталям, применяемым для отливок деталей металлургического,горнорудного и машиностроительногооборудования,Известна высокомарганцевая стальмарки 110 Г 13 Л 11.Недостатками этой стали являются неудовлетворительная износостокость и ударная вязкость.Наиболее близкой к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является сталь 2 3следующего состава, мас.;Углерод , 0,7-1,2Марганец 5-15Кремний 0,3-0,8Алюминий 0,1-0,5Азот О, 05" 0,.3Титан 0,1-0,5Железо ОстальноеНедостатками известной сталиявляются низкие ударная вязкость,износостойкость и жидкотекучесть.Целью изобретения является повы-.шение ударной вязкости, износостойкости и жидкотекучести стали.Поставленная цель достигаетсятем, что сталь, содержащая углерод,марганец, кремний, алюминий, азот,титан и железо, дополнительно содержит хром, ванадий и кальций приследующем соотношении компонентов,мас.:Углерод О, 7-1, 5Марганец 5-15Кремний 0,3-1,0Алюминий 0,005-0,05Азот 0,005-0,2Титан 0,03-0,15Хром 0,3-2,0Ванадий 0,01-0,15Кальций 0,005-0,02Железо . ОстальноеПредлагаемая сталь в качествепримесей может содержать до 1.,0никеля, до 0,2 меди, до 0,05 серы и до 0,12 фосфора.Введение в комплексе таких элементов, как 0,3-2,0 хрома, 0,010,15 ванадия и 0,03-0,15 титана,обеспечивает образование мелкодис-,.персных, равномерно распределенныхв аустените карбидов, что приводитк упрочнению стали и повышению ееизносостойкости при высоких значениях ударной вязкости. Содержаниев стали более 0,3 хрома обусловлено тем, что сром легирует матрицун более низкие его содержания приведут. к разрушению стали и, какследствие, к снижению прочности ипластичности. Содержание хромаограничено 2,0, .так при более высоких содержаниях происходит загрязнение стали карбидами хрома, а также их укрупнение, что, в свою очередь, приводит к снижению пластических свойств стали.Нижнее содержание ванадия 0,01 и титана 0,03 диктуется количеством карбидов и нитридов ванадия и титана в стали, которые должны обеспечить мелкозернистую структуру с целью получения более высоких значений ударной вязкости стали. Наличие в стали карбидов и нитридов ванадия и титана приводит к повышению ее износостойкости. Ограничение предельного ихсодержания 0,15 (ванадия и титана ) обусловлено тем, чтопри более высоких содержаниях этихэлементов происходит загрязнениестали грубыми комплексами карбонитридов и приводит к снижению ударной вязкости стали, т.е. происходитэффект перелегирования. С цельюсоздания условий для.образованияпреимущественно карбидов ванадияи титана, а не их нитридов, в предлагаемой стали снижено содержаниеазота до 0,005-0,02 мас., что приводит к повышению ударной вязкости.С этой же целью в предлагаемой стали несколько повышено содержаниеуглерода до 1,5, Более высокое содержание углерода, чем 1,5 приведет кобразованию карбидов железа и тем З 0 самым к снижению пластических свойств.С целью повышения ударной вязкости в стали снижено содержание алюминия до 0,005-0,05 мас., так какболее высокое содержание алюминия 35 приводит к получению большого количества частиц глинозема, которыерасполагаются строчками по границамзерен и снижают ударную вязкость.Введение в состав стали 0,005-0,02 40 кальция приводит к образованию легкоплавких эвтектических соединенийи тем самым к повышению ее жидкотекучести, Кальций способствует глобуляризации неметаллических включений 45 и повышению ударной вязкости. Нижнеесодержание 0,005 кальция обусловлено тем, что при этом содержанииначинается модифицирование Жидкотекучесть стали от содержания кальция носит экстремальную зависимость.При содержании в стали более 0,02кальция происходит снижение жидкотекучести и поэтому его содержание ограничивается 0,02,Химический состав и свойства пред ложенной стали в сопоставлении сизвестной сталью приведены в таблице.Как следуетиз приведенных в таблице данных, сталь предложенногосостава (1-31 обладает в сравнении 60 с известной сталью (состав 8) более.высокими ударной вязкостью, износостойкостью и жидкотекучестью.При выходе эа пределы предложенного состава стали (составы 4-7) 65 свойства стали ухудшаются.1081233 Т 1 .С е е ж щеСодержаниекомпонентов, мас.ЪВ1Н Состав 1 1 С Иа ОфЗ Ою 005 0,03 10,3о 0005 0,7 0,03 0,5 0,1 0,07 0,01 10 1,0 Ою 05 0,01 2 юО 0,15 1 ю 5 15 ОфЗ Оф 005 Ою 03 , Оф 2 5,0 Ою 7 0,2 0,3 5,0 0,02 0,004 Ою 15 . 2 ю 1 0,05 1 г 5 Ою 02 1,0 15 15 Оф 06 2,1 Ою 15 0,03 1,6 1,0 0,3 Ою 2:0,5 0,3 10 Продолжение таблицыСостав Содержание компонентов, мас.:5 Са идкотекучесть,0,01 Оф 005 0,013 430 1,35 2 4 Остальное 1 г 6 5 , 5 60 З,О Оф 07 2,5 Оф 02 О., 15 520 1,60 2,2 350 2,0 320 1,0 2,0 400 1 ф 5 0,03 0,16 350 1,4 1,8 0,03 1,3 320 2,0 СоставителЬ А. Соловей Редактор Г.Волкова Техред Т.фанта Корректор В.ГирнякЗаказ 1481/24 Тираж 603 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам .изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5 филиал ППН фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 000500050,15 О.ф 004 0,004 Оф 005 0,004 Ударная Относи- вязкость, тельная МДж . износо- стойкост