Литейная сталь

091 О 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 С 38./ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ онаний.и енин вариваемости, одержит алюми дующем соотнош с.Фг 0;51-0,59 0,2-0,80 0,3-.1,5 0,04-. 0,15металлы 0,001-0,00 ций . 0,004-0,00 юминий 0,01-0,03зо . . Остальное овии, что отношение в равно 4 г 1, отношение нию равно 5:1. при у к азо надияванадия Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ .(46) 07107.83. Бюл. Е 25 (72)Ю.З.Бабаскин, Е.Г.Афтандилянц, В,Н.,Купыро, Б.Ш.Танкелевич, В.А.КУ- .чумов и В.Й.Костяков53) 669.14.018.2-194(088.8) 56) 1. Авторское свидетельство СССР В 582325, кл, С 22 С .38/46,1977.2. Авторское свидетельство СССР В 644864, кл. С 22 С 38/14, 1979. (54)(57) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ, содержащая. углерод, кремний, марганец, ванадий, азот, бор, редкоземельные металлы, железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств, работы распространения трещины идополнительнокальций при слкомпонентов,УглеродКремнийМарганецВанадийАзотБорРедкоземелныеКальАлжеле15 30 Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности к литейным сталям для отливок, получаемых методом точного литья5Известна литейная сталь ( 1, содержащая, вес.%Углерод 0;12-0,16Кремний 0,2-0.5Марганец 1,2-1,7Хром 0.05-0,8Никель 0,05-0,8Медь 0,05-0,8Алюминий О, 01-0. 05Азот 0,01-0,02Ванадий 0,02-0,08Железо ОстальноеНедостатком стали являются низкие механические свойства и работа рас. пространения трещины, а также неудовлетворительная свариваемость. 20Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является литейная сталь 2 , содержащая, вес.Ъ:Углерод 036-05 25Кремний 0,2-1Марганец 0,45-1Бор 0,001-0,05Титан Оу 01-0,06. Ванадий 0,02-0,24Азы 0,005-0,014Редкоземель-.ные металлы 0,001-0,01Магний 0,001-0,03Железо Остальное35Недостатком известной стали являются низкие механические свойства, работа распространения трещины и свариваемость.Целью изобретения является повышение механических свойств, работы распространения трещины и свариваемостиЦель достигается тем, что литей- . ная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, ванадий, азот, бор, 45 редкоземельные металлы, железо, дополнительно содержит .алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Углерод 0,51-0,59 50Кремний . . 0,20-0,80Марганец 0,3-1;5Ванадий 0,04-0,15Азот 0,008-0,03Бор 0,004-0,006Редкоземельные металлы 0,001"0,0018Кальций 0,004-0,007Алюминий О, 01-0, 03Железо Остальное60 при условии, что отношение ванадия к азоту и ванадия к алюминию должно быть соответственно 4:1 и 5 г 1. Для эффективного повышения прочностных свойств работы распространения трещины и свариваемости необходимо, чтобы отношение ванадия К азоту и ванадия к алюминию составляло 4:1 и 5:1. Введение ванадия и азота в сталь в отношении, близком к стехиометрическому,.т.е.,4:1 и 5:1, позволяет получить дисперсные нитриды ванадия, которые оказывают благоприятное влияние на измельчение первичной и вторичной структуры, упрочняют сталь за счет блокирования движения дисЛокации и микротрещин и в то же время не являются центрами зарождения микротрещин.Содержание ванадия и азота в отношении, меньшем чем 4:1, дает незначительное количество нитридов ванадия, которые оказывают недостаточно эффективное влияние на диспергирование первичной и вторичной структур,.Содержание ванадия и азота в отношении, большем, чем 5:1, приводит к образованию грубых включений нитридов и карбонитридов ванадия, которые оказывают отрицательное влияние на трещиноустойчивость стали при сварке, поскольку припятствуют процессу скольжения в интервале горячеломкости, и являются концентраторами напряженийСодержание ванадия и алюминия в стали в отношении 4:1 и Ь:1 обусловлено тем, что при таком отношении ванадия и алюминия при охлаждении после эатвердевания в стали реализуются термодинамические усло вия образования дисперсных нитридов ,ванадия, а не грубых включений нитридов алюминия, которые оказывают отрицательное влияние на свариваемость стали.Содержание ванадия и алюминия в стали в соотношении, меньшем чем 4:1, приводит к образованию нитридов алюминия. Содержание ванадия и алюминия в стали в соотношении, большем чем 5:1, приводит к образованию грубых включений нитридов и карбонитридов ванадия, которые оказывают отрицательное влияние на механические свойства и трещиноустойчивость ста- / ли при сварке.В индукционной печи МГПбыли выплавлены известные стали с граничными значениями легирования (плавки 1-3) стали предлагаемого состава (плавки 4-6) и сталь с химическим составом, выходящим эа заявляемые пределы (плавки 7 и 8).Химический состав сталей представлен в табл. 1.(О о о с о м о о вЮсо СЧ о о носЮ еъ о о о Л (Ч о с о СЧ а но ос о о ОЪ м ь Ю 01 о ь о Ю м о л о ЮО о о с о ч О 1 о с он с о мосо ГЧЮсо мсо вФ с о1027268 Механические свойства, работа 5 распространения трещины после нормализации от 1000 С, а также свариваемость сталей приведены в табл. 2. Таблица 2 Показатель сопротивления образованию ТРещин Плавка 9Механические свойства сталей Работа распространения трещин, кгсм/см 2 В б , Х, ю 2кгс/мм кгс/мм- Ф Ъ кгсм/с 46 15 39 85 4,8 1,0 О, 1.0 49 . 14 24 90 3,8 1,2 0,80 51 13 27 93 4,0 0,90 120 92 17,8 30 5,0 3,0 О., 035 125 94 15 25 4,0 2,5 0,040 96 14 28. 4,5 130 2,5 0,045 42 10 18 90 3,0 1,2 0 , 0.7 4 8 1 1 1 7 2 , 5 . 1 0 О 0,08 1,0 Результаты испытаний показывают, что механические свойства предлагае- мой стали выше, чем у известной на 45 30-40,.работа распространения трещины увеличивается в 2-3 раза, а свариваемость улучшается в 2-3 раза. Составитель Л,СуяэоваТехредЛ Пекарь КорректоР О.Билак Редактор В.Данко Заказ 4678/31 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 Механические свойства сталей определяли по стандартным методикам. Работу распространения трещины определяли путем записи диаграммы разрушения стали при динамической нагрузке. Свариваемость стали определяли на пробе Инадта-Фиско. За показатель сопротивленияобразованию трещин при сварке принимали отношения длины продольной трещины к длине сварного шва. Ожидаемый экономический эффектот внедрения предлагаемой сталив условиях производства Ижевскогомеханического. завода по предварительным расчетам составит 235 тыс,руб,в год,