Сталь

(9) (11) С 22 С 38/22 4) СТ Изобретение относ в частности к изыскан ных конструкционных ченных для производс листового проката,ится к металлургии. ию низколегировансталей, преднаэна- тва высокопрочного Цель изобретенияной прочности,Поставленная цель в сталь, содержащую марганец. хром, молиб нительно вводят магн следующем соотнош вышение устал ст достигается тем, что углерод, кремний, ден и железо, дополй и празеодим при нии компонентов. 0,15-0,250,17-0,370,50-0,901.45-2,000,22-0,35О, 005-0,0150,0005-0.001Остальное ас. 6.УглеродКремнийМарганец, МагнийПраэеодимЖелезо ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 43/02 .9092. Ьюл. М 27цкий научно-исследовательский ерной металлургииильгук, Н,А, Овчинников, А.П. ПаВХ. Носов, А.Н, Лещенко, В.Н, о, В.В. Левицкий, Л,П. Гречков. Бабицкий, Н.М. Караваев; Г.А.В.Г. Ленский и П,М. Семенченко 4543-71.М.(57) Изобретение относится к черной метал. лургии, в частности, к ниэколегированной конструкционной стали,предназначенной для производства высокопрочного листового проката, что позволит повысить конструктивную прочность изделий, С целью повышения усталостной прочности в горячекатанном состоянии, сталь дополнительно содержит магний и празеодим при следующем соотношении компонентов, мас. Д: углерод 0,15 - 0.25; кремний 0,17- 0,37; марганец 0,5 - 0,9; хром 1,45-2; молибден 0,22-0,35; магний 0,005-0,015; празеодим 0,0005 - 0,001: железо - остальное, 2 табл,За счет повышенного содержания (по сравнению с известной сталью) марганца. хрома и молибдена. а также дополнительного легирования оптимальным количеством магния и празеодима достигается новый бо-- ъ лее высокий комплекс механических и технологических свойств горячекатаного ф, листового проката, изготовленного из стали предлагаемого химического состава, и обес 1 Р печивается значительное повышение усталостной прочности, Экспериментально установлено, что повышение в предлагае- .4 мой стали содержания марганца, хрома и молибдена позволяет повысить пред прочности стали до 850 Н/мм (по срав нию с 700 Н/мм для стали известного хим 2 состава). Однако при этом снижаются характеристики пластичности и ударной вязкости, что отрицательно сказывается на характеристиках усталостной прочности. Дополнительное введение в состав предлагаемой стали микродобавок строго определенного количества магния 0,005-0,015% и праэеодима 0,0005-0,001% улучшает характеристики пластичности и ударной вязкости, а также демпфирующие свойства материала, что в совокупности с железом, углеродом, кремнием, марганцем, хромом и молибденом при их новом соотношении поэволявт не только значительно улучшить механические свойства стали, но и повысить 10 одну из важнейших характеристик конструктивной прочности изделий - усталостную прочность. Если в стали содержание марганца составляет менее 0,50%, то снижаются прочностные свойства и прокаливаемость, а если более 0,90%, то улучшения 15 технологических свойств не происходит, но ухудшается свариваемость, Если хрома в стали содержится менее 1;45%, то снижается как кратковременная, тзк и усталостная прочность, а если более 2,00% то ухудшает 20 ся вязкость стали, а также ее. сваривэемость. При содержании в стали молибдена менее 0.22% снижаются характеристики механических свойств и усталостной прочности, а если более 0,35%, то дальнейшего 25 улучшения свойств не происходит. однако происходит удорожание стали. При введении в,сталь магния менее 0,005% снижается его модифицирующее воздействие, снижа 30 ется пластичность и вязкость, в также усталостная прочность, а при введении более 0,015% также происходит снижение комплекса свойств из-за загрязнения приграничных обьемов зерен, При введении в сталь менее 0,0005% празеодима также происходит ухудшение механических и технологических свойств иэделий зэ счет менее эффектйаного связывания газов, а также очищейия границ зерен от легкоплзвкйх соединений. Повышение содержания в стали прззеодима более 0,001%, не оказывая дальнейшего благоприятного воздействия на сталь, увеличивает его расход. Таким образом, повышение комплекса механических свойств предлагаемой стали, а также усталостной прочности изделий обеспечивается как за счет упрочняющего воздействия на матрицу марганца, хрома и молибдена, так и за счет рэфинирующего воздействия нз 50 сталь микродобавок магния и празеодима,снижающими содержзние в свободном состоянии в металле кислорода, водорода и азота; очищающими пограничные обьемы зерен от легкоплавких соединений, благоприятно аоздействующими на размер, форму, количество и характерраспределенйянеметалличвских включений,П р и м е р, В опытно-промышленных условиях выплавлены индукционным способом несколько опытных плавок стали, химический состав которых соответствует среднемарочному составу известной стали 20 ХМ (ГОСТ 4543-71). а также всему диапазону марочного состава предлагаемой стали, Химический состав опытных плавок приведен в табл. 1. Выплавленную сталь разливают в слитки массой 30 кг. которые затем прокатывают нз лабораторном реверсивном стане 340 на полосы толщиной 12 мм, Иэ горячекатаных полос вырезают образцы для микроструктурных исследований, исследований мзханических и технологических свойств. Испытания для определения усталостной прочности проводят по ГОСТУ 2860-65 нз гладких образцах типа Ш на многопозиционной машине "СатурнО", предназначенной для испытаний плоских образцов по принципу консольного изгиба в одной плоскости по симметричному циклу при частоте цйклов испытательной нагрузки - 1000 циклов/мин. За базу испытаний принимают 10 10 . Показателем усталостной прочности является предел . выносливости. Результаты испытаний механических и технологических свойств представлены в табл. 2. Проведенные исследования показывают. что предлагаемая сталь значительно превосходит известную сталь по прочностным характеристикам и ударной вязкости, а ее предел выносливости превосходит аналогичную характеристику известной стали на 20-25%. что свидетельствует о ее более высокой усталостной прочности. Применение предлагаемой стали значительно повышает конструктивную прочность изделий и обеспечивает экономический эффект до 20 рубт;.Формула изобретения Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения усталостной прочности в горячекатаном состоянии, онв дополнительно содержит магний и йразеодим при следующем соотношении компонентов, мас.%:Углерод 0,15-0,25 Кремний 0,17-0,37 Марганец 0,50-0,90 Хром1,45-2;00 Молибден . 0.22-0,35 Магний . 0,005-0,015 П разводим . 0.0005-0.001 Железо Остальное1749297 Таблица 1 Т аказ 2567 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытйям пр 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5 КНТ СССР нат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Пр здательский ком т Составитель В.Левицкийктор Т.Шагова Техред М;Моргентал Корректор Э.Лончакова