Сталь

О П И С А Н И Е77078ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.11.80 51)М, К,С 22 С 38(12 Государствеиный комите ДК 669,15-19. Г, Афтандилянц, С. Я. Шипицьи Г. Г. Цайзерем литья АН Украинской ССР(54) СТ 0,01 - 0 стальн ле 1Изобретение относится к металлургии и литейному производству. Оно может быть использовано для изготовления деталей машиностроения и вспомогательного оборудования,Известна сталь 11, содержащая, вес. %:Углерод 0,12 - 02Марганец до 1 65Ванадий 0,05 - 0,2Азот 0,005 - 0,025Кремний В суммеАлюминий не более 0,6Редкоземельныеметаллы ,1Железо О ое Механические свойства стали не удовлетворяют современным требованиям, предьявляемым к деталям машин из низкоуглеродистых конструкционных сталей, Кроме 2 о того, несмотря на наличие в составе стали ванадия и азота, повышающих теплостойкость стали за счет стабилизации структуры нитридами ванадия, эта сталь разупрочняется при температурах 500 - 550 С, так как матрица стали имеет малую энергию связи атомов в кристаллической решетке. Это обусловливает существенное развитие диффузионных процессов при повышенных температурах и ограничивает температур- З 0 ную область применения изделий из этой стали.Наиболее близкая к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту сталь 121, содержащая, вес. %:Углерод 0,13 - 0,20 Марганец 1,25 - 1,60 Кремний 0,2 - 0,50Ванадий 0,07 - 0,12Азот 0,015 - 0,025 Алюминий 0,01 - 0,10Кальций 0,01 - 0,06Железо ОстальноеНедостатком этой стали являются низкие механические свойства и износостойкость.Цель изобретения - повышение механических свойств и износостойкости стали.Для достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот, кальций и железо, дополнительно включает бор при следующем соотношении компонентов, вес. %:Углерод 0,1 - 0,24Марганец 0,4 - 1,5 Кремний 0,17 - 0,5 Ванадий 0,02 - 0,2 Азот 0,005 - 0,03 Кальций 0,005 - 0,02 Бор 0,0010 - 0,050Же зо Остальное777078 Таблица 1 Содержание элементов, вес, о; Сталь Са Предлагаемая123 0,0050,0150,03 0,4 0,9 1,5 0,020,10,2 0,0050,010,02 Остальное 0,10,10,24 0,170,350,5 0,0010,020,05 Известная 0,09 0,02 0,4 0,04 0,07 0,18 1,4 Таблица 2 Относи. тельноеудлинение, о % Относительное сужение,ф % Предел Предел Сталь прочности,оь кГ/мм 2 текучести, от кГ/мм- 60 С70,0 71,0 70,5 4,0 7,0 5,0 30,0 33,5 32,1 23,0 24,0 22,0 52,3 55,5 60,2 40,0 42,0 45,5 8,011,0 9,8 Известная 39,0 28,3 68,8 20,1 10,9 51,2 Таблица 3 Потеря веса, г Номер плавки Предлагаемая:12 0,3265 0,2994 0,3654 Известная: 0,8969 При содержании бора в указанных пределах некоторая часть атомов бора заполняет дефекты по границам зерен, уменьшая тем самым неравномерность в распределении углерода, а также различие в свойствах приграничных и глубинных объемов зерен, Атомы бора, с одной стороРезультаты испытаний на абразивный износ после 1200 м трения приведены в табл, 3.Образцы подвергали цементации и закалке при температуре 820 С. Из табл. 2 и 3 видно, что предлагаемаясталь имеет более высокие механические ны, до определенной степени залечивают дефекты структуры, с другой стороны - способствуют более равномерному распределению углерода в объеме металла.5 Химический состав и результаты механических свойств после ковки приведены в табл. 1 и 2 соответственно. Ударная вязкость, а, кГм/см свойства, особенно износостойкость, чемэти показатели известной стали.10 Более высокие прочностные свойствастали позволяют повысить надежность идолговечность промышленных изделий, атакже холодностойкость в 1,5 - 2 раза;заменить изделия из более дорогостоя 15 щих легированных сталей; сократить расход металла в конструкциях на 10 - 15%и снизить нх стоимость,Ожидаемый экономический эффект применения предлагаемой стали составит не20 менее 260 тыс, руб, в год,Формула изобретения Сталь, содержащая углерод, марганец, 25 кремний ванадий, азот, кальций и железо,отличающаяся тем, что, с целью повышения уровня механических свойств и износостойкости, она дополнительно содержит бор при следующем соотношении ком понентов, вес. %:Редактор Л. Ушакова Заказ 2715/8 Изд.583 Тираж 698 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 УглеродМарганецКремнийВанадийАзотКальцийБор 0,1 - 0,24 0,4 - 1,5 0,17 - 0,5 0,02 - 0,2 0,005 - 0,03 0,005 - 0,02 0,001 - 0,05 Железо Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии Ма 1289373, кл. С 7 А,5 1972. 2. Авторское свидетельство СССР Мв 582318, кл. С 22 С 38/12, 1976.