Сталь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ Союз Советскии Социалистических Респубпнк(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР. ио дмам изобретеиий и открытий)38 Изобретение относится к металлургии, а именно к конструкционным сталям с высокой прочностью, пластичностью, ударной вязкостью, хорошейсвариваемостью и высокой коррозионной стойкостью, используемым длянесущих конструкций тракторов самоходных шасси, сельскохозяйственныхмашин, а также других сварных деталей машиностроения, работающих прибольших нагрузках в северных и восточных районах страны.Известна сталь 1, содержащая,вес.в:Углерод 0,06-0,30Марганец 0,80-2,0Кремний 0.,17-1,0Ванадий 0,01-0,25Азот 0,005-0,04Бор 0,001-0,008Алюминий 0,005-0,10Титан 0,005-0,015Железо ОстальноеНаиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 2, содержащая, вес.В;Углерод 0,15-0,23Марганец 1,0-1,6Ванадий 0,01-0,05 Ниобий О, 01-0,05Цирконий 0,01-0,.05Хром 0,50-0,80Медь 0,20-0,50Железо ОстальноеВ качестве примесей сталь можетсодержать кремний, фосфор, никель исеру. Эта сталь в горячекатаном состоянии имеет следующие свойства:Предел текучести,В 60Предел прочности,кгс/мм 2Удлинение, ЪСужение, %Ударная вязкость,кгс м/см спри +20 С Ъ 8,0при -60 оС 33 02 О Продел усталости,кгс/ммУсловный пределкоррозионной усталости, кгс/мм Ъ 17,5При этом значения величин ударной вязкости для известной сталиполУчены на продольных образцахметалла, которые, как известно,существенно выше, чем у поперечныхобразцов. Таким образом, указанная:834219 сталь на поперечных образцах имеетневысокие показатели ударной вязкос-ти, особенно при -60 С, что определяет низкую надежность работы сварных конструкций машин и, в частности, современных более мощных тракторов, работающих в условиях крайне;низких температур окружающей средыи одновременно высоких динамическихнагрузок.Цель изобретения - повышение ударной вязкости стали при пониженных 1 Отемпературах с одновременным обесПечением высокой прочности, пластичности, корроэионной стойкости и достаточной свариваемости.Укаэанная цель достигается тем, 15что сталь, содержащая, углерод,марганец, кремний, ванадий, ниобий,цирконий, хром, медь и железо,дополнительно содержит алюминий приследующем соотношении компонентов, 2 Овес.%:УглеродМарганецКремнийВанадий25Ниобий 0,14-0,22 1,0-2,0 0,30-0,60 0,01-0,05 0,01-0,05Т а б л и ц а 1 Содержание компонентов, вес.Ъ в составе Компоненты 0,14 0,16 0,18 2,00 1,73 1,50 0,20 . 0,22 1,27 1,00 0,60 0,30 0,39 0,45 0,52 0,010 0,021 0,030 0,042 0,050 0,050 0,041 0,030 0,019 0,010 0,010 0,019 0,030 0,039 0,050 0,80 0,69 0,65 0,50 0,39 0,35 0,57 О, 540 0,20 0,11 0,26 0,12 0,13 0,12 0,11 0,080 0,05 ф 0,045 0,020 0,010 0,017 0,016 0,019 0,017 0,020 0,019 0,017 0,020 0,018 0,017 фосфор УглеродМарганецКремнийВанадийНиобийЦирконийХромМедьНикельАлюминийСера Цирконий 0,01-0,05 Хром 0,50-0,80 Медь Оу 20-0,50 Алюминий О, 01-0, 08 Железо Остальное Химический состав предлагаемой стали приведен в табл. 1, а механические свойства поперечных и продольных образцов стали - в табл. 2.Иэ представленных в табл. 2 данных о механических свойствах следует, что характеристики прочности и пластичности остаются на высоком уровне, а характеристику ударной вязкости превышают значения известной стали. Введение алюминия наряду с повышением ударной вязкости вдоль и поперек направления прокатки позволяет снижать склонность к образованию крупного зерна и трещин вблизи сварного шва.Внедрение предлагаемой стали позволяет в 1,5-2,5 раза увеличить долговечность сварных конструкций, повысить их хладостойкость, мощность машин в целом и обеспечивает экономию металлопроката на 15-20.834219 Таблица 2 Свойства .стали состава Показатели про- попе- доль речные ные поперечные продольные продольные поперечные про- попедоль- речные ные продольиые попе"речный Предел прочности, кгс/мм ф 82,2 82,3 83,1 82,8 83,6 83,2 83,7 83,4 83,9 83,7 Предел текучести кгс/мм 61,2 61,3 62,4 61,9 62,9 62,2 63,1 62,5 63,4 628 Относительноеудлинение., Ъ 23 23 23 22 22 22 22 21 21 21 11,7 8,8 12,6 11,4 9,2 12,3 8,9 10,9 7,1 6,3 5,2 5,4 4,3 11,5 . 8,7 9,5 6,7 4,9 4,7 11,3 8,6 9,4 б,б, 4,6 4,4 3,7 3,6 7,3 9,8 6,9 5,6 4,8 6,8 5,9 4,7 5,9 4,5 3,9Ф 4,0 3,8 Предел корроэионно-усталостина базе 10циклов, кгс/мм 21,6 21,3 21,2 20,9 20,6 Формула изобретения Сталь, содержащая углерод, марга 35 нец, кремний, ванадий, ниобий, цирконий, хром, медь и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью, повышения ударной вязкости при пониженных температурах, она .содержит 4 О дополнительно алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод 0,14-0,22Марганец 1;00-2,00Кремний 0,30-0,60 ,45 Составитель С. ДеркачеваТехред М. Рейвес КорректорС, Щомак Редактор И, Михеева Заказ 4013/52 Тираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отКрытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5-70 С Ванадий 0,01-0,05Ниобий 0,01-0,05Цирконий 0,01-0,05Хром О, 50-0,80Медь 0,20-0,50Алюминий 0,01-0,08Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 605854, кл. С 22 С.38/14, 1978.2. Авторское свидетельство СССРВ 645980, кл. С 38/28, 1979,