Сталь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПо ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН з(я) С 22 С 38/1(71) Центральный ордена Трудов .Красного Знамени научно-исслед тельский институт черной металлургии им. И.П. Бардиналер зот ль с зкости держит и коммедь понеУ М К и тов ер ганец емнии надий Алюми олиб ерий икел елез(54)(57) марганец алюминий железо, тем, что и прочно СТАЛЬ, содержаща кремний, ванади молибден, церий т л и ч а ю щ а с целью повьппенити, дополнительно следующем соотноше мас. 7.: 0,07-0,14 3,7-5,0 0,25-0,60 0,06-0,20 0,010-0,025 0,01-0,08 0,25-0,60 0,005-0,05 0,5-3,0 Остальное1118709 30 1Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к составамсплавов на основе железа, применяемых в виде листового материала, атакже изготовления крупногабаритныхсварных конструкций ответственногоназначения в строительстве и машиностроении.Известна низколегированная марганцовистая сталь 1 1 1 состава, мас.й:Углерод До 0,06Кремний До 0,15Марганец До 5Алюминий До 0,08Азот . До 0,0315Ванадий До 0,15Железо ОстальноеСталь может содержать такжениобий до 0,17, молибден до 0,67,никель до 3,07,20Однако указанная сталь обладаетневысокими механическими свойствами.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемымрезультатам является сталь 2 , содержащая, мас.Х:,Углерод 0,02-0,06Марганец 3,7-5,0Кремний 0,25-0,60Ванадий 0,06"0,20Азот 0,01-0,025Алюминий 0,01-0,08Молибден 0,25-0,60Церий 0,005-0,05Никель 0,08-3,0Железо Остальное . 35Сталь имеет удовлетворительныепрочностные свойства, однако вяэкост"ные свойства ее низкие.Цель изобретения - повышение вязкости и прочности стали. 40Указанная цель достигается тем,что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот, алюминий, молибден, церий, никель и железо, дополнительно содержит медь при45следующем соотношении компонентов,мас.Е:Углерод0,07-0,14Марганец . 3,7-5,0Кремний 0,25-0,6 50Ванадий 0,06-0,20Азот О, 010-0,025Алюминий О, 01-0, 08Молибден 0,25-0,60Церий 0,005-0,05 55Никель 0,5-3,0Медь О, 15" 1,0Железо Остальное 2Введение меди и увеличение содержания углерода позволяет повыситьвязкость стали при одновременномповышении прочности характеристикстали.При предлагаемом соотношении ле"гирующнх элементов в стали температура бейнитного превращения ниже тем-.пературы выделения частиц меди. Выделившиеся частицы препятствуют росту бейнитных и мартенситных кристаллов, что приводит к измельчению бейнитных и мартенситных пакетов. Измельчение пакетов в мартенситнойструктуре соответствует иэмельчениюзерна в ферритоперлитной структуреи является главным структурным фактором, приводящим к повышению вязкостиСодержание углерода в количествеболее 0,07 Е обеспечивает необходимыйуровень прочности. При содержанииуглерода более О, 147. образуется грубый цементит, что снижает вязкостьи пластичность стали, ухудшается свариваемость стали.Количество алюминия менее 0,013недостаточно для раскисления стали исвязывания азота в нитриды. Содержа 1ние алюминия более 0,08% приводит кзагрязнению стали неметаллическимивключениями и ухудшает поверхность.Содержание ванадия менее 0,067недостаточно для измельчения зернаи повышения прочности и вязкости.Содержание ванадия более. 0,27 приводит к пересыщению твердого раствора,что способствует снижению вязкостистали.Сталь выплавляли в 50 кг индукционной печи, разливали на слиткипо 17 кг и прокатывали на сутункуразмером 150 х 150 х 40, далее на листтолщиной 20 мм, Листы подвергалитермической обработке (закалка ++ высокий отпуск).В табл. 1 представлен химическийсостав стали.Механические свойства определилипо стандартной методике на образцах, приготовленных из листов,В табл. 2 представлены результатыиспытаний механических свойствстали. Иэ табл.2 видно, что предлагаемая сталь превосходит известную сталь по свойствам, характеризующим сопро1118709 зтивление разрушению (Ткр, хр, К 1 С)т.е. имеет .более высокую вязкость иодновременно повышенные прочностныесвойства,Таблица 1 Содержание элементов, мас,7 Образец,В Мп 81 Ч И А 1 Мо Се И 1 Си 1 0,07 3,7 0,25 0,06 0,010 0,01 0,25 0,005 0,50 0,15 Остайьиое2 О,14 5,0 0,60. 0,20 0,025 0,08 0,60 0,05 3,0 1,0 3 010 43 041 010 0017 005 042 0017 20 061 Из- вестный 005 42 030 012 0012 003 ОЗ 8 0010 28 Таблица 2 Механические свойства стали Образец,В,80,0 8,0 95,0 Составитель В. МуравьеваРедактор В. Ковтун Техред Л,Коцюбняк Корректор О. ТигорТираж 602 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 7379/21 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 107,5 108,0 105,0 4Экономический эффект от внедрения предложенной стали в конструкции за счет снижения веса последней на 107 составляет 200 тыс. руб. в год. Т кр.хр; К 1 С д, бейнитС кг/мм / ного пакета,мкм