Сталь

и 11 665017 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.05,7 Авторыизобретения Бекер чиков А,А ман, М. С. Соколовск. Филиппенков, В, Л,й научно-исследовательсталелитейный заводтельский институт реи(71) Заявител Уральс ежицк Ь(54 Изобретение относится к машиностроению и металлургии и может быть применено для производства литых деталей,Наиболее близкой к предлагаемой потехнической сущности и достигаемому эффекту является сталь следующего химического состава, вес, /,:Углерод 0,15 - 0,45Марганец 0,9 в 1,2Кремний 0,4 - 0,6 10Хром 0,3 - 0,45Ванадий 0,06 - 0,15Железо Остальное 111,Указанная сталь по своим механическими служебным свойствам в основном удовлетворяет требованиям, предъявляемым ксталям для литых деталей машин, Однако,как показала практика производства и эксплуатации некоторых деталей вагонов, всовременных условиях указанная сталь обладает недостаточными ударной вязкостьюи пределом усталости, хладостойкостью ивысокой чувствительностью к концентрато. рам напряжений.Цель изобретения - повышение ударной 25вязкости, хладостойкости и предела усталости и снижение чувствительности к концентраторам напряжений,ий, Е, К. Аверин, В. С. АндПейрик, Л, Н. Косарев,Шагалов и Л, П. Житовакий институт черных металлоВсесоюзный научно-исследовагоно строения Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром и железо, дополнительно содержит кальций, титан и азот при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 0,15 - 0,30 Марганец 0,9 - 2,0 Кремний 0,3 - 0,6 Хром 0,05 - 0,45 Кальций 0,001 - 0,025 Титан 0,01 - 0,06 Азот 0,002 - 0,01 Железо ОстальноеВведение в сталь вместо ванадия титана совместно с азотом при повышении пределов содержания марганца не нижает прочностных свойств стали, т. е. упрочняющее действие комплекса этих элементов аналогично действию карбидов ванадия несмотря на меньшее, по сравнению с ванадием, содержание титана. Последнее обстоятельство положительно сказывается на технологичности данной стали при изготовлении и термообработке отливок сплошной конфигурации.Все это достигается при наличии в литой стали весьма малого количества титана - около 0,01 - 0,06 вес. /о. Дальнейшее по665017 Механические свойства сравниваемыхсталей после закалки от 950 С и отпуска при б 50 С представлены в табл. 2.Предел усталости сравниваемых сталейпосле улучшения в зависимости от остроты оценраора напряжений (радиуса адреза образцов, на базе 107 циклов, гредставлен в табл. 3.Литейные свойства сравниваемых салей 10 даны в табл. 4. Таблица 1 Т Сг Сталь 1,00 0,14 0,48 0,25 0,48 Известная 1Предлагаемая 2 0,01 0,015 0,009 1,75 0,25 0,25 0,25 0,22 0,36 0,025 0,01 0,06 1,75 0,22 0,002 0,001 0,01 1,75 0,36 0,22 Таблица 2 Ударная вязкость,кгм/см 2 при С10,6 42,0 9,0 7,1 51,6 19,6 82,0 10,0 6,8 5,1 56,3 19,0 40,0 86,0 9,0 6,2 4,9 33,0 51,1 82,0 15,7 Таблица 3 Сталь Наименование предлагаемая известная 1,50 0,75 0,40 0,20 Без над- реза Радиус надреза 30,1 23,0 18,2 15,9 19,9 Предел усталости Таблица 4 Свободная линейная усадка, % Склонность к трещинообразованиюЖидкотекучесть, мм Суммарныйразмерширинытрещин Сталь Количество трещин,шт2,42 Нет 362 Нет ИзвестнаяПредлагаемая 516 2,39 Нет Нет 384 при комнатной и отрицательной температурах, Это гарантирует высокую надежность и долговечность литых деталей в условиях вышение содержания титана с: ышс 0,0 б вес. % приводит к упрочнению, а следовательно, и к повышению хрупкости ферри.г, ободагценпю титаном границ зсрсt и к появлсщпо"в стр, ктуре стали остроуго,пп 11.Т карбидов титаа, а также укрупненных и к тому же неравномерно распределенных нптридов, не ул ппает, а чаще всего снижает пластигность и ударную вязкость стали.Химический состав исследованных сталей представлен в табл, 1. 1 ак видно из представленных данных, предлагаемая сталь имеет более высокие значения пластичности и ударной вязкости Без 1,50 0,75 0,40 0,2 над- реза 3,1 25,0 23,7 19,8 17эксплуатации. Изготовление опытной партии отливок из предлагаемой стали показало хорошую трещиноустройчивость при изготовлении размывочных по конфигурации отливок и хорошую жидкотекучесть.За счет повышения технологичности стали, снижения брака по трещинам, а также благодаря улучшению показателей механических свойств: хладостойкости, склонности и чувствительности к концентраторам напряжений, усталостной прочности - экономия в народном хозяйстве от внедрения предлагаемой стали составит не менее 10 руб. на 1 т годного металла в год.Формула изобретенияСталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром и железо, о т л и ч а ю щ а я 665017 15 бся тем, что, с целью повышения ударнойвязкости, хладостойкости и предела усталости и снижения чувствительности к концентраторам напряжений, она дополнительно 5 содержит кальций, титан и азот при следующем соотношении компонентов, вес, /,:Углерод 0,15 - 0,30Марганец 0,9 - 2,0Кремний 0,3 - 0,6 10 Хром 0,05 - 0,45Кальций 0,001 - 0,025Титан 0,01 - 0,0 бАзот 0,002 - 0,01Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМв 357258, кл, С 22 С 38/24, 1973.Составитель С. Деркачева Редактор И. Грузова Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 840/1 О Изд.327 Тираж 726 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5