Литейная сталь

Сфез Сфаетсннх Сфчнаектннескнк РаСЕУбЕа(22) Заявлено 01. 03. 79 (21) 2731018/22-02 с присоединением заявки Ио С 22 С 38/28(23)Приоритет -Гоеуарствеяный коиятет СССР яо яяяаи изобретеняй в открытия(53) УДК 669.15- -194 (088. 8) Дата опубликования описания 0904,81 С. Н. Примеров, В. Н. Зоц, Ф. . Пеуеп В. Б. Вихляев,О. Я, Эначковский, А. И. Черня ский;С".;-,: Бо в,В. И. Ульшин, В. А. Чеботарев, А П. Фед Е. Гельма(72) Авторы изобретения и ПрК 4 1) Заявитель ститут проблем литья АН объединение "Кственное 4) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ ги ча в хиизготовторымбования че вя ту стна стродний Предел прочности,кг/ммПредел текучести,кг/ммОт о тельное л д ф 5 лагаемойдостигаемоая сталь,по 0,15-0250,20"Оу 40Оу 50-0,80,80-1,10 ь ель имеет относ еханических ластичность и отрицател Примеси: Никель до 0,3 Медь до 0,3 Изобретение относится к металлур стали и литейного производстватности к литейным низколегирова конструкционным сталям, обладаю повышенными литейными и мехаиикими свойствами, особенно ударнокостью при отрицательных темпер ах.Иэве аль, содержащая, вес.Ф Угле 0,16-0,26 Крем 1,6 "2,5 Марганец 0,9 -1,5 Хром 0,6 "1,4 Титан 0,02-0,08 Алюминий 0,005-0,05 Железо Остальное (1) . В виде примесей сталь может соржать серу (0,005-0,045) и фоср (0,005-0,04).Наиболее близкой к предтехнической сущности изффекту является литейндержащая, вес.%:УглеродКремнийМарганец Сера до 0,06Фосфор до 0,06Железо Остальное (2(.Эта сталь широко применяетсямнческом машиностроении приленни отливок арматуры, к копредъявляются повышенные трепо гидроплотности.Однако зта сталь имеет относите10 но низкие литейные и механическиесвойства, что снижает качество изгтовленных из нее отливок. Механичекие свойства стали после нормализации при 900 С и отпуска при 600 оС15 следующие: 20 н си удние, ЪОтносительное сние, ЪУдарная вязкост25 при 20 Спри -50 СИзвестная стально низкий уровеньсвойств, особенно30.Ударную вязкость и819209 температурах. Кроме того, эта сталь характеризуется относительно невысокими литейными свойствами, что снижает гидроплотность изготовленных из нее корпусных отливок арматуры.роЦель изобретения - повышение гидплотности отливок,литейных и механических свойствПоставленная цель достигается тем, что литейная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, дополнительно содержит алюминий, титан, ванадий, кальций, барий, магний и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.В:УглеродКремнийМарганец . 0,80-1,10 0,005-0,05 0,005-0 у 08 Оу 05-0,15 0,005-0,08 0,005-0(05 0,005-0,05 О, 15-0, 25 15 Ос 20-Ор 40 0,50-0,80 Химический состав, % Известная ат 7 38 0,56 Предлага ,84 0,02 ,93 0,03 ,80 О,ОЬ я сталь0,08 0,1,25 0,38 0,80 ,22 0,20 0,50 ,15 0,34 0,46 ,20 0,22 0,55 102 0705 0,03 0,95 0,007 0,01 05 О,О стали подвер"нейные и ме-литейныхкотекучестьтливок, кака, во многомтливок. Результат ные актом ис в свободной работка стан 5 тяжение и уд в нормалиэац при 6000 С.испытаний, под ытаний, предста абл, 2. Термиче артных образцов рную вязкость с и при 9000 С и о вержденленыкая обна расстоялапуске б л вьпаение литейных свойс Сталь99 жидкотекучесть трещиноустойчивостьв Ъ 6 вкг/мм к Ударна вязкость, Скгс см при С 20 -20 эвестна а 32,5 5,Предлагаем 33,6 34 стал 53,5 12,5 11 12,0 10,.7 33,8 3 93 . 7,2 Все опытные составы гались испытаниям на л ханические свойства. И свойств исследовали жи и трещиноустойчивость наиболее важные свойст определяющие качество ХромАлюминийТитанВанадийКальцийБарийМагнийРеэкоземельныеметаллы 0,01-0,10железо Остальное.Металл выплавляли в 160-ти килограммовой индукционной печи ИСТО 16. В процессе Фракционной разливки расплаза обрабатывали добавками 0,1- 0,5 вес.% модиФикатора, содержащего алюминий, титан, ванадий, кальций, магний, барий и РЭМ. Химические составы выплавленных опытных сталей приведены в табл. 1.Таблица 1 0,009 0,06 0,007 0,0 еханические свойства819209 Продолжение табл. 2 Повышение литейных свойств Механические свойства Сталь трещи- ноус- тойчивУдарная вязкость, оСкгс/см при Со 6 2кг,мм бт 2кг/мм жидко- текучесть+20 20 50 70 о 35 50,6 34,5 31,6 50,6 12,8 10,6 8,8 6,5 26 51,3 32,7 30;8 52,8 12,5 11,3 9,0 6,3 50 35 28 51,2 31,5 32,7 52,4 12,3 10,3 9, 6,0 40 Формула изобретения Составитель С. Деркачева Редакто С, Титова Техред М.ЛояКорректор Г. Решетник Заказ 1199/1 Тираж 68 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб., 4 5филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из приведенных результатов, предлагаемая сталь значительнопревосходит известную сталь по всемукомплексу исследуемых свойств. Так,жидкотекучесть и трещиноустойчивостьпревышает свои показатели на 35-50 и25-35. Предел прочности повышаетсянезначительно, т.е. с 45,7 до52,4 кг/см 2 предел текучести - с25,4 до 34,5 кг/ммОсобенно существенно увеличиваются показатели пластичности (удлинение 25с 18,2 до 34,5, сужение - с 32,6 до53,5) и ударной вязкости во всемдиапазоне исследуемых температур испытаний от +20 оС до -70 С,оИспытания опытной партии отливок 30корпусов, изготовленных иэ предлагаемой стали, на гидроплотность, показали, что максимальное давление воды,беэ появления течи составляет 150176 атм по сравнению с известной 35сталью, рассчитанной на максимальноедавление 50 атм, при одинаковой тол. щине стенок.Таким образом, предлагаемая литейная сталь может найти широкоеприменение в химическом тяжелом ма"шиностроении для отливок арматуры,а также в других отраслях промышленности как ниэколегированная конструкционная сталй с повышенным уровнемлитейных и механических свойств.,Ожидаемый экономический эффектот внедрения предлагаемой стали взначительной степени зависит от серийности и массовости производстваотливок и может составить около 50 4,0 тыс. руб. в год за счет снижениябрака по литейным дефектам иэ 15-20,увеличения выхода годного литья на10-20 и повышения качества и надежности отливок арматуры. Литейная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что с целью повышения гидроплотности отливок, литейных и механических свойств, она дополнительно содер.жит алюминий, титан, ванадий, кальций, барий, магний, н редкоземельныеметаллы при следующем соотношениикомпонентов, вес.;Углерод . 0,15-0,25Кремний 0,20-0,40Марганец 0,50-0,80Хром 0,8 -1,10Алюминий 0,005-0,.05Титан 0,005-0,08Ванадий 0,05-0,15Кальций . 0,005-0,08Барий 0,005-0,05Магний 0,005-0,05Редкоземельные металлы 0 01-0 10Железо Остальное.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 503932, кл. С 22 С 38/00, 1974.2. Сталь марки 20 ХЛ, ОСТ 26-07-402-72 (прототип).