Графитизированная сталь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ67063 Союз Советских Социалистических Республик=Ф"Фс присоединением заявки хв -тосуаарственный комитет(23) Приоритет -СССРло лелем изобретений (43) Опубликовани открытий 51) 11 . з 2С 22 С 3814 о 3)Д 1 х 6691578243247218558917129578128-194 (088.8) о 30.06.9. Бюллетень хекования описания 30,06.7(45) Дата опубл 2) Автсэры из об,регентши я ернявский,ельник,Н. П В. Волощенко, С Г, А, Алфинцев,А. А. Ш имеров, А, ИВихляев, Б. А С. Н. Бобра Б. йко и в Институт проблем ли АН Украинской ССР(54) ГРАФИТИЗИРОВАННАЯ СТАЛЬ В отожженном состоянии ет перлиго-ферригную сгру мерным распределением ме. и глобулярного графита. свойства эгой стали в терем состоянии составляют: пред 58 кгммпредел текучести линение 24%; сужение 27%; кость 4,6 кгмлсм, т 1 вердость эта сталь имектуру с равноткодиспероного Механические ообработанном ел прочности36 кг 1 мм 2; удударная вяз- НВ 149 - 179. Изобретение относится к области металлургии стали и литейного производства и может быть использовано для повышения качества и надежносги отливок, работающих на износ.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо 1 му эффекту является графитизированная сталь следующего химического состава, вес, %:Углер,од 1,4 - 1,6 Кремний 0,9 в 1,1Марганец 0,15 - 0,40 Медь 0,40 - -0,60 Церий 0,02 - 0,1 Магний 0,01 - 0,05 Хром До 0,08 Н 1 икель До 0,20 Сера До 003 фосфо,р До 0,03 Железо Остальное И) Недостатками известной графитизированной стали являются высокая длительность графитизирующего отжига и отчосптелыно низкие механические свойства и из 5 носостойкость, что не всегда обеспечиваетвьгсокий уровень качества и надежности,изготавливаемых пз нее изделий.Целью изобретения является повышениемеханических свойств и износостойкости10 стали.Поставленная цель достигается тем. чтосталь, содержащая углерод, кремний, марганец, медь, никель, магний, церий и железо, дополнительно содержит кальций,,15 алюминий, тигавун, бор и молибден при следующем соотношении компонентов, вес. %.Углерод 0,9 - 1,6Кремнии 0,9 - 1,6 20 Марганец 0,2 - 0,5Медь 0,15 - 0,51-1 икель 0,1 - 0,4Чагнии 0,00,1 - 0,05Редкоземельные металлы 0,001 - 0,082 б Кальций 0,001 - 0,08Алюминий 0,01 - 0,08Тита:н 0,1 - 1,5Бор 0,001 - 0,005Молибден 0,05 - 0,50 зо Железо Остальное670631 Таблица 1 о Д с Исходный состав стали 0.2 0 ООО 0.050 1.,5 1,1 035 05 Ю 0,025 Предлагаемый состав стали О,ООЗ ОО 20 0,056 0.001 О,О 20 0,63 О О,ОЗЮ О,О 1 Ю 006 О О,ОО 1 0010 О,.О 30 0.080 0,0120 О.ОЮ 1 0,015 0,04Ю.О О,О 8 О,Об 0,4 0,2 01 О,2 0,8 О,.Ю 01 0004 О,ОО 2 0,005 О,ОО 9 1,2 03 15 01 0500,40 0,3 Ю 020 0,.5 О 015 020, 01,2 О 0,50 О,М 0,.9 1.б 1,2 1,4 1.3 0,0,1,5 ОО 1 Ю 00 О О,.О И ЮО 15 1,3 1,5 0,9 1,6 1 4 0020 0,010 О,О 12 О,012 О.О 5 010 0,06 Ю,5 О Ю,О 51 2 3 4 б 3В качестве примесей сталь может содержатьХро:м До 008 Сера До 003 Фосфор До 003 Дополнительное введение в состав "тали кальция связано с тем, что при условии содержания в стали магния или при их совместном 1 введении происходит быстрый распад карбидов с возникновением центров прафитизации, которые обеспечивают появление сфероидалыного графита и соиращают цикл графигизации. Установлено также, что кальций обладает модифицирующей способностью. Накапливаясь перед фронтом кристаллизации н обволакивая оси,двндритных кристаллов, малые дозы кальция тормозят развитие дендритных форм и тем самым приводят к мелкокристаллической структуре стали, что также предпочтительно, исходя из се физико-механических свойств. Эффективность совместного влияния кальция с магнием и редкоземельными металлами .на рассматри 1 ваемые факторы намного выше, чем их действие в отдельности. Это,подчеркивает целесообразность ,дополнителыного введения кальция в состав прафитизированной стали, содержащей магний и редкоземельные металлы (РЗМ) . Результаты механических испытаний и на износостойкость стандартных образцов приведены,в табл, 2. Испытания на износ проводят на машине МИМ в водной среде, Скорость перемещения трущимся поверхностей во время испытания составляет 1 м/с при уделыюм давлении на образец 25 ктсм. Контртело из стали 2 Х 13 с твердостью НРС 45. Как видно из полученных данных, механические свойства и износостойкость графитизированной стали предлагаемого со 4Дополнителыное введение в состав стали алюминия, титана и молибдена связанос их положителынььм влиянием на структуру стали.5 Введение в состав стали бора обеспечивает повышение ее износостойкости. Борявляется силыным раскислителем. Поэтомувведение в сталь более силыных раскислителей - алюминия, титана,и кальция -,1 о способствует предотвращению образованиявключений бора типа окислов и,нитридови повышает эффективность влияния бора.Введение молибдена вызвано его способностью упрочнять феррит и соответст,15 венно стабилизировать перлитную структуру стали. Хотя молибден известен как карбидообразующий элемент, содержание титана препятствует образованию его карбидов. Это объясняется более высоким срод.20 ством титана к углероду. В комплекснолегированных сплавах доминирующим является образование кароидов того элемента,который обладает большим сродством куглероду,Металл выплавляют,в индукционной печи с кислой футеровкой. При выпуске расплава,в разливочный ковш его обрабатывают комплексным модификатором, содержащим кальций, магний, РЗМ, бор, алюминий и титанХимические составы стали опытныхплавок (вес. %) приведены в табл. 1. става существенно превышают показателиизвестной стаяли. 55 Твердость практически остается постоянной в пределах НВ 149 в 1, т. е, на уровне известной стали. Одновременно, как это было установле но экопериментально, .предлагаемая графитизированная сталь обладает хорошими лигейными,свойствами, что весьма важно при изпотовлвн,ии отливок,Получение . качественных отливок из 65 графитизированной сгали предлагаемого670631 Таблица 2 Механические свойства Относи- тельное 10 Относительныгизнос Ец Осч оЯд бЯ хйЬ ооиЧ оч 15 Исходный состав стали Предлагаемый состав стали О,б,2 068 0,60 О,б 1 068 63 64 64 63 61 28,0 27,0 29,0 28.5 26,7 42,5 43,о 41,5 40,0 2 3 4 5 б 65 7,0 7,5 6,5 6,5 35.0 ЗЗ,О 36,5 34,5 32.5 25 Составитель С. ДеркачеваТехред А. Камышникова Редактор 3, Ходакова Корректор Л. Галахова Изд. М 402 Тираж 727 НПО Поиск:Государственного комитета СССР по делаем изобретений и открытий ИЭ)35, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д 4/5Заказ 4169 Подписное Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома состава обеспечивается также за счет повышения ее жидкотекучести на 10 - 15% и трещиноустойчивости на 17 - 20% по сравнению с известной сталью.5 1 100 59 355 240 260 45 6Ф о р м ул а,и з о б р е т е,н и яГрафитизированная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, медь, никель, магний, редкоземельные металлы и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ме:панических свойств и пзносостойкости, она дополнительно содержит кальцнй, алюминий, титан, бор и молибден при следующем соотношении компонентов, вес. %Углерод 0,9 в 1,6 Кремний 0,9 - 1,( Марганец 0,2 - О,Г Медь 0,15 - 0,5 Никель 0,1 - 0,4 Магний 0,001 - 0,05 Редкоземельные металлы 0,001 - 0,08 Кальций 0,001 - 0,08 Алюминий 0,01 - О,ОЬ Титан 0,10 - 1,50 Бор 0,001 - 0,005 Молибден 0,05 - 0,50 Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 273439, кл. С 22 С 38/16, 1970.