Сталь

, Л.)П.Брегин,ай1.и тейюлогииО. Пщрна Центральныи научно-исследовательскии институт материалтяжелого машиностроения, Институт электросварки им. Еи Новокраматорский машиностроительный завод Заявители 4) СТАЛЬ результа-.ов из иэ.дъявляемым аленного на артенсит слоя ая стойкость удовлетворяе те эксплуатациовестной стали нетребованиям.Цель изобретти против отпупри сохранениии пластичности. Указанная цель достиг ержащая углерод, кре ель, молибден, вальций, железо, допо при следующем соо ется тем, что сталь,мний, марганец, хром,анадий, алюминий, титан,лнительно содержит нио. тношении компонеи к ий в, вес.%: Углерод 0,48 - 0,58 0)42 - 0,62 0,60 - 0,901,8-2,4 0,20 - 0,40 0,62 - 0,72 0,22 - 0)42 0,01 - 0,05 0,01 - 0,05. МарганецХромНикельМолибден 20 Изобретение относится к металлургии и машиностроению и может быть использовано для изготовления сварных прокатных валков больших сечений.Наиболее близкой к,предложенной по тех нической сущности и достигаемому результату является сталь 1 состава, вес.%:Углерод 0,40 - 0,50Кремний 0,40 - 0,60Марганец 0)60 090 10 Хром 2,60-3,20Никель 0,20 - 0,40Молибден 0,50 - 0,70Ванадий .0,06 - 0,08Алюминий 0)01 - 0)05Титан 0,01 - 0,02Кальций 0,001 - 0,02Железо ОстальноеОднако устойчивость известной стали против высокого отпуска и ее прокаливаемость остаются недостаточно высокими для обеспече.ния требуемого уровня служебных свойств валков (поверхностной твердости и глубины ния - повышение устончивосска и нрокаливаемости стали удовлетворительной вязкости956604 Плавка о Содержание элементов, вес, % С Бд Мп Сг% Мо Ч А Т Са МЬ Ее 0,2 0,62 0,22 0101 0,01 0,001 0,05 Осталыдое. 0,48 0,42 0,60 1,8 0,56 0,50 0,76 2,03 0,30 0,68 0,29 0,03 0,03 0,01 0,08 То жс 0,58 0,62 0,90 0)4 0,72 0,42 0,05 0)05 0,02 0,15 0,45 0,52 0,75 2,78 0,33 0,63 0,07 0,03 0,03 0,01 Плавка Твердость о тносительое сужеддис,450 (4,5) 17 420 (4,2) Кальций 0,00 - 0,02 Ниобий 0,05 - 0,15 Железо ОстальноеДоподднительное легирование киобием в количестве 0,05 - 0,15% и повышение содержания ванадия до 0,22 - 0,42% придает стали способность к дисперсионному твердению и, как следствие, повышает ее устойчивость против высокого отпуска,Слитки прокатывадот дда прутки и разрезадот на заготовки, которые термически обрабатываютддо рещму; отжиг на зернистый перлит при 820 - 840 С, выдержка 1 ч, охлаждеддие со скоростью50/ч до 500 С, далее на воздухе. Температуры нагрева под закалку выбраны следующими: для предлагаемой стали 1050 С, для известной - 920 С при выдержке 1 ч. Выбор указанных температур обусловлен необходимостью кредотвратитд) рост аустенитного зерна при нагреве под скалку. Если у предлагаемой стали при температуре нагрева 1050-1100 С. зерно аустенита остается мелким (вследствие сдерживающего влияния нерастворедпдых карбидов киобия), то у известной стали уже при темпе. ратуре выше 950 С карбиды хрома и вана-. дия переходят в аустекит и начинается дпдтексивкый рост зерна.Охлаждение с температуры аустекиэации при закалке проводят со скоростью, равной скорости охлаждения поверхностного слоя валка (на глубине 30 мм от поверхности бочки), Укаэанную скорость охлаждении колуча ют расчетом на ЗВМ ЕС - 1022 температурных полей в опорном валке ф 2100 мм стана ТЛС - 5000 для случая струйной закалки с Сравнение устойчивости против отпуска(твердости после закалки и высокого отпус.ка), прокаливаемости, ударной вязкости пред.лагаемой н известной сталей проводили ка5 составах, вьдддлавлекньдх в 60 кг индукцион.ной печи с основным тиглем.Химический состав предлагаемой (плавки 1 -3) и известной (плавки 4) сталей представленв табл. 1.дп Таблица 1 градиентного нагрева в газовой печи, Завер 2 ч шающая операция - высокий отпуск при600 С, вьддердаса 2 ч, охлаждение на воздухе.Из заготовок, термически обработанных поописадшым режддмам) изготовлядот образцы.В связи с повышенной легированкостьюсталей оценить прокаливаемость по ГОСТ5657 - 69 ке возможно (образцы прокаливадотся насквозь). Поэтому прокаливаемостьоценивают экспериментально-расчетным методомпо результатам наложения расчетных кривыхохлаждения для разных точек сечения валкана экспериментально определенные термокинетические диаграммьд стали, По этим дадшымстроят зависимости твердости в поверхностном слое валка от глубины. За критерийпрокаливаемости принимают (в соответствиис принятыми в практике термообработкппредставлениями) расстояние от поверхностивалка до зоны, имеющей в структуре 50%мартенсита (условное значение твердостиН 5 О НпС)Сравнительные дашдьде по твердости иударной вязкости (для предлагаемой (плав.ка 1 - 3) и известной (плавка 4) сталей после закалки и высокого отпуска (600 С), атакже прокаливаемости приведеньд в табл, 2. зоТаблица 2956604 6Продолжение табл, 2 "Ф зз 57 49 430 (4,3) 440 (4,4) 46 Кроме того, так как срок службы прокат- эч ных валков листовых станов связан прямой пропорциональной зависимостью с глубиной закаленного на мартенсит слоя, то можно считать, что только за счет этого фактора, даже если не уатьтвать преимущество по твердости, срок службы прокатного валка из предлагаемой стали возрастает на 25% по сравнению с валком из известной стали.Составитель В, БростремТехред М, Рейвес Корректор О, Билак Редактор М, Келемеш Заказ 6524/7 Тираж 660 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Из приведенных данных следует, что у предлагаемой стали твердость после высокого отпуска (600 С) на 10% выше, чем у известной. Прокаливаемость предлагаемой стали на 25% превышает прокаливаемость известной стали, а ударная вязкость их находится практически на одном уровне.Повышенная эксплуатационная стойкость особо крупных сварных валков обеспечива. ется за счет более высокого сопротивления отпуску и высокой прокаливаемости стали при удовлетворительных вязкости и пластичности. Формула изобретенияСталь, содержащая углерод, кремний, мартанец, хром, никель, молибден, ванадий, титан,алюминий, кальций, железо, о т л и ч а ю.щ а я с я тем, что, с целью повышенияустойчивости против отпуска, прокаливаемоотн, дополнительно содержит ниобий при следующем соотношении компонентов, вес,%:Углерод 0,48 - 0,58Кремний 0,42 - 0,6220 Марганец 0,60 - 0,90Хром 1,8 - 2,4Никель 0,20-0,40Молибден 0,62 - 0,72Ванадий 0,22 - 0,42Алюминий 0,01 - 0,05Титан 001 - 0,05Кальций 0,001 - 0,02Ниобий 0,05-41,15Железо ОстальносИсточники информации,принятыс во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Иф 642372,кл, С 22 С 38/50, 1979.