Литейная сталь

,.БЦ 1770441 А 22 С 38/40 ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ТЕН ТЕЛЬ СТВ ВТОРСКОМУ ливок, Цель изобретения - повышение трещиноустойчивости, предела текучести и пластических свойств. Сталь дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мас, : углерод 0,19-0,25, кремний 0,3-0,5, никель 0,15-0.6, хром 0,15-0,6, марганец 0,5 - 1,2, кальций 0,065- 0,14, иттрий 0,1-0,4 алюминий 0,01-0,085, сера 0.03 - 0,06, железо - остальное, причем содержание кальция определяется из соотношения 0,5(1,25 х 3+0,09-0,21); суммарное содержание алюминия и кальция не должно превышать 0,15. Применение предлагаемой стали позволит снизить брак по горячим трещинам и улучшить эксплуатационные свойства отливок, 1 табл,ность при растявость.За прототипсодержит углерх ом никель ал тносится к производдля трак). Она Я ыбрана сталь ид, марганец,миний, кальцийотношении ком емний, железо нентов,По крайне соде ржащ печивает: 1105-1220 трещииоус й мере, 1 элемент ей Са и А - 0,005-0.01 оь МПа - 1325-1510д - 8,8-15 8, Ч- тойчивость - 550 Н. ических своэта сталь, сл ПИСАНИЕ И(71) Производственное объединение "Кировский завод" и Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина(56) Авторское свидетельство СССРМг 1463790, кл, С 22 С 38/50, 1989.(57) Изобретение относится к металлургии,в частности к составу литейной стали, и может быть использовано для тракторных отПредлагаемое изобретение. области металлургии, а именноству низколегированных сталеторных отливок,Известна сталь по авт,св, МС 22 С 38/38, которая имеет соУглеродКремнийХромМарганецЦерийВанадий 1035088, кл,став, мас.;0,01-0,30,6-1,83,0-6,00,4 - 2,00,002-0,20,08 - 0,30,05иэ группы,5. Она обес.Оо 2 М Пав37,8-56,6,При хороших показателях прочностныхсвойств данная сталь имеет низкую пластичр юпри следующем,смас,%:УглеродМарганецКремнийХромНикельАлюминийКальцийВанадийАзотТитанБарийЖелезоУровень мехму удовлетворяе ии и трещиноустойчи 0,12-0,260,7- 1,60,2-0,7 0,1-0,7 ,"О, 1-0,7 0,01 - 0,2 0,0005-0,01 0,0004-0,020,0005- 0,030,004-0.10,001 - 0,01 Остальное, йств, котороедующий:ХФ 2, МПа 260ОЬ, МПа 480ЧУ, ф 17,Эта сталь имеет сильную склонность кгорячим трещинам, при невысоких пределе 5текучести и пластических свойствах.Целью настоящего изобретения является повышение трещиноустойчивости, предела текучести и пластичности.Для достижения укаэанной цели в 10сталь, содержащую С, Сг, й, Мп, Б, А и Ге,дополнительно вводят У, при следующемсоотношении компонентов, мас,ф,Углерод 0,19 - 0,25Кремний 0,3 - 0,5 15Никель 0,15 - 0,6Хром 0,15 - 0,6Марганец 0,5-1,2Кальций 0,065-0,14Иттрий 0,1 - 0,4 20Алюминий 0,01-0,085Железо Остальное,причем содержание Са = 0,5(1,25 8 + 0,090.21) и Са + А0,15,Обеспечение высоких значений трещиноустойчивости при сохранении уровня механических свойств достигается за счетмодифицирования стали иттрием и кальцием в определенном соотношении с серой иуменьшения введения алюминия на раскисление, Благоприятное воздействие на трещиноустойчивость иттрия связано не толькос измельчением первичной структуры сталей, но и их активными взаимодействием ссерой, Связывая серу и тугоплавкие сульфиды У 3, температура плавления которыхо2060 С, и удаляя их из стали, иттрий способствует очищению границ зерен и повышению межзерен ной прочности.Исследования показали, что зависимость 40трещиноустойчивости от содержания иттрия носит экстремальный характер, с максимумом при 0,27 ь модификатора. Повышениетрещиноустойчивости происходит при модифицировании от 0,1; до 0,4 иттрия. 45При большем и меньшем содержании иттрия происходит резкое уменьшение трещиноустойчивости.Кальций в количестве 0,5(1,25 Я+ 0.05+0,21) повышает трещиноустойчивость стали 50за счет снижения общего количества неме-таллических включений, а также образования включений глобулярной формы,хаотически распределенных по объему отливок, без образования скоплений в трещиноопасных местах, Кроме этого, кальций размельчает зерно и увеличивает предусадочное расширение, что непосредственносказывается на повышении сопротивленияобразованию горячих трещин,Проведенные исследования показали,что при суммарном количестве остаточногоА и Са более 0,15 трещиноустойчивостьпадает,Результаты изучения склонности сталик трещинообразованию показали ее преимущество по сравнению со сталью, взятойв качестве прототипа (см. табл.), Лучшие сочетания свойств получены при содержаниииттрия от 0,1 до 0,4 серы менее 0,07%,кальция (1,25 8 + 0,13-0,25) 0.5 при суммарном с алюминием содержании менее 0,15;,При введении иттрия больше и меньше укаэанных пределов резко падает трещиноустойчивость, При увеличении содержаниясеры более 0,7 падает трещиноустойчивость и пластические свойства, При введении Са меньше полученного . иэсоотношения, трещиноустойчивость мала, абольше ухудшаются пластические свойства,При увеличении содержания А так, что сумма А и Св превышает 0,15%, наблюдаетсяпадение трещиноустойчивости.Технико-экономическое преимуществоиспользования предлагаемой стали по сравнению с прототипом заключается в сокращении брака по горячим трещинам иулучшении эксплуатационных свойств отливок.Формула изобретенияЛитейная сталь, содержащая углерод, .хром, никель, марганец, кремний, алюминий, кальций, серу и железо, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения трещиноустойчивости, предела текучести и пластических свойств, она дополнительносодержит. иттрий, при следующем соотношении компонентов, мас. :Углерод 0,19-0,25Кремний 0,3-0,5Никель 0.15 - 0,6Хром 0,15 - 0,6Марганец 0,5 - 1,2Кальций 0,065 - 0,14Йттрий 0,1 - 0,4Алюминий 0,01 - 0,085Сера 0,03-0.06Железо Остальное,причем содержание кальция определяетсяиэ соотношения 0,5 (1,25 х сера+ 0,09-0,21),суммарное содержание алюминия и кальция не должно превышать 0,15.650 460 260 12 18 0,6 0,2 0,27 0.7 0,8 . 1,3 0,6,0,45 0,1 0,001 0,0 300 420 20 22 35 250 480 260 22 35 и0,4 0,25 0,01 0,03 0,15 0,1 0,1 0,68 О 35 - 0,036 0,0007 0,4 Прототип 7 О 21 О 39 О 2 назот - 000 ванадий - 0,02; титан - 0,006 барий - 0,001 Составитель Е,РысаковаРедактор О,Полионова Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько Заказ 3717 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 1 2 3 4 Оиход аа верх. иий предел5 Выход аа нимний предел6 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101