Сталь

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 010776 (21) 2381031/22-02с присоединением заявки Мо(5)м К 2 С 22 С 38/24 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 300480(54) СТАЛЬ Изобретение относится к области металлургии, а именно к ннзколегнрованным высокопрочным сталям для литых изделий, работающих при пониженных температурах.Известна сталь, содержащая, вес.%:.Углерод 0,22-0,30Кремний О, 20-0, 42Марганец 1,40-1,80 10Хром 0,7-1,0Молибден 0,1-0 с 2Железо Остальное.Эта сталь обеспечивает предел прочности 7 кг/мм , предел текучесхтн 55 кг/мм, относительное удлинение 20, относительное суженйе 353, ударную вязкость при +20 С - 10 кг м/см, а при - 60 С - 6 кг м /см 11) .20Данная сталь не обеспечивает достаточно хорошее сочетание прочностных пластнческнх свойств н ударной вязкости.Наиболее близкой к предлагаемой является сталь, содержащая, вес,Ъ:Углерод 0,16-0,22Марганец 1,5-2, ОКремний 0,45-0,8Хром 0,4-0,7ЗО Алюминий .0,03-0,06Иттрий .0,02-0,15)Железо ОстальноеИзвестная сталь имеет предел прочности 63 кг/мм, предел текучести54,7 кг/мм , относительное удлннение 22,2, ударную вязкость при+20 С - 18,8 кг м/см , а прн -60 С -14,9 кг м/см (2),Данная сталь обеспечивает высокиезначения ударной вязкости, особеннопри отрицательной температуре, однако для иэделий, работающих.прн больших нагрузках, наряду с повышеннойхладостойкостью требуется н повышенная прочность, в сочетании с достаточной пластичностью,Цель изобретения - повышенне прочности, при сохранении удовлетворительной пластичности н ударной вязкости.Цель достигается тем, что сталь,содержащая углерод, марганец, кремний, хром, иттрнй н железо, дополннтельно содержит ванадий, азот нкальций прн следующем соотношениикомпонентов, вес.в:Углерод 0,12-0,24Марганец 0,7-1,5730 862 Т а блица 1 Плав- Химический состав опытных плавок, вес,%))1 ) ) 1 С 81 Мп Сг Ч И Р Я А 1 У Са Предлагаемая551 Оф 24 Офб Ог 7 Ою 70 01051 0)010 0024 О/023 Оф 03 Ою 005 Ок 07 Ок 02 0,11 Оф 05 552 0 18 095 1 ф 08 1 к 09 Ок 11 Ою 023 003 Ою 032 553 Оф 12 1 к 30 149 1 к 47 0(18 0035 Ою 03 Оф 031 Известная 0 03 0 030 03 0 02 0,06 0,15 1 5 2,0- Ю.0 4 0,7 сО 16Ок 22 Таблица 2 Механические свойства опытных плавок Относитель- Относи- Ударная вязкость,ное удлине- тельное кг м/смние, Ъ сужение,Ъ при +20 С при -60 С Пределрочности, кг/мм Плавка,Р21,6 63,0 9,2 7,5 91,5 70 г 4 93 го 9 е 3 7 ф 7 70 ю 2 21,0 62,1 8,0 9,0 85,5 64 юо 63,8 24,6 8,2 65,5 12 ф 1 86,0 25,0 11 ф 8 7,8 ббе 1 12,0 8,3 28 ко 69,5 13,1 9., 1 57,1 56,4 13,0 9,4 28,6 69 гЗ 79,2 13 3 9 го 63 фо 54,7 22,2 18,8 14,9 Кремний 0,6-1,3 Хром 0,7-1,5 Иттрий О,ОЗ-О,1 Ванадий 0,05-0,18 Азот 0,010-0,035 Кальций 0,005-0,05 Железо Остальное Повышение прочностных свойств достигается эа счет более высокого содержания хрома и кремния и введения ванадия и азота, а высокие пластические свойства и хорошая ударная вязкость обеспечиваются легированием стали азотом и микролегированием иттрием и кальцием,Дополнительное введение ванадия (0,05-0,18 вес.%) и азота (0,010- 0,035%) приводит к образованию мелкодисперсных нитридов ванадия, Благодаря этому повышаются прочностные свойства. Введение в сталь кальция в пределах 0,005-0,05 вес.З приводит к очишению границ зерен и изменению нх энергетичесКого состояния, Кроме того кальций предохраняет металл отповторного окисления при разливке.Сталь выплавляется в индукционнойпечи с основной футеровкой емкостью60 кг, Азот вводят в печь в видеаэотированного Феррохрома. Иттрий икальций вводятся в ковш в виде лигатур. Пробные бруски отливаются поГОСТ 7832-65.После термической обработки порежиму: нормализация при 920-950 С -1 ч, сталь обеспечивает:Предел прочности 79-92 кг/ммПредел текучести 56-70 кг/ммОтносительноеудлинение 21-28 15. Относительноесужение 62-69Ударная вязкость2при +20 С 9-13 кг м/смУдарная вязкость20 при -60 С 7,5-9,0 кгм/смХимический состав исследованныхсталей и их свойства приведены втабл, 1 и 2730862 Формула изобретения Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 396416 кл. С 22 С 38/38, 1971. 2. Авторское свидетельство СССРУ 395487, кл. С 22 С 38/38, 1972. Составитель С.ДеркачеваРедактор Е.дорошенко Техред О Андрейко - Корректор ИЛарсши Заказ 1462/14 Тираж 694 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий 113035) Москва, й, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 Результаты изучения свойств сталй показывают преимушество прочностных свойств предлагаемой стали по сравнению с известной. Сталь, содержащая углерод, марга. - нец, кремний, хром, иттрий и железо, отличающая с я тем что сфкафф целью повышения прочности, при сохранении удовлетворительной пластичности и ударной вязкости, она дополнительно содержит ванадий, азот и кальций при следующем соотношении компонен.тов, вес,%: 15 УглеродМарганецКремнийХромИттрийВанадийАзотКальцийЖелезо 0,12-0,240,7-1,50,6-1 30,7-1,50,03-0,1 "0,05-0,180,010-0 р 0350,005-0,05Остальное