Сталь

, Т. И. ГогКаблуков д ромКре ВанадийКальциМагнийИттрийБарийБор ий, ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 3420988/22-0209, 04.8207.08,.83. Бка.2В, А. Радченко, С. С Захарюк, Л Д. Трос Рудман, В, А, Корча Манзон, Г. Н. Грикуро Ф. Н. Тавадзе и А.(71) Ленинг завод ю 3 вез (53) 669. 1 (56) 1.2, Авто152482, (54)(57) С марганец, х радский машиностроительныйдаф им. К, Е, Ворошилова4,018. 52 Л 8-194 (088.8)ГОСТ 5632-61,рское свидетельство СССРкл. С 22 С 38/58, 1963,ТАЛЬ, содержащая углерод, .ром, кремний, азот, никель,лезо, отличающая.ЯО 033568 А с я тем, что, с целью повышения пластичности и вязкости, она дополнительно содержит магний, кальций, барий, иттрий . и бор при следующем соотношении компо нентов, весЛ:УглеродМарганеце 0,11 18 10 0,05 0,05 0,05 0,05 0,005 0,005 9,005 О,О 05 0,0005 Оста10Изобретение относится к металлургии, в частности к высокопрочным немагнитнь сталям, используемым в машиностроении для изготовления высоконагруженных ответственных деталей, упрочняемых за счет азотирования и поверхностно-пластической деформации.Известна сталь 2 . 13 Н 4 Г 9 1.Недостатком стали являются низкие прочностные и пластические свойства,Наиболее близкой к изобретению является сталь 2 1, содержащая компонен. ты, вес.%;Углерод 0,2 - 0,4Хром 16 - 18Никель 3,5 - 45Марганец 12 16Азот 0,20 - О 4Ванадий 1,0 - 2,5Сера До 0,03Фосфор До 0,05Кремний До 1Железо ОстальноеОбеспечивая значительную прочность, сталь данного состава имеет пониженную пластичность и вязкость, что ограничи:вает возможности ее применения.Кроме того, крупногабаритные за 1 отовки данной стали трудно подцаются ковке и штамповке, вследствие чего выход годного металла после горячего передела сокращается.Одним из основных недостатков данной марки стали является наличие в поковках крупнозернистой структуры, отмечаются значительные колебания в размерах зерен от 0-го до 4-го балла шкалы ГОСТ 5639-65 что ухудшает характеристики вязкости, затрудняет ультразвуковой контроль и исключает возможность химико-термической обработки, в частности азотирования.Нежелательным является также наличие и стели до 4,5% такого остродефицитного элемента как никель.Целью изобретения является повышение пластичности и вязкости стали.Эта цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, азот, никель, ванадий, железо, дополнительно содержит магний, кальций, барий, иттрий и бор при следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод 0,11 - 0,60Марганец 18 -24Хром 10 - 14Кремний 0,05 - 1,50Азот 0,05 - 060Никель 0,05 - 2,0 33568 2Ванадий 0,05 - 30м Кальций 0,005 - 0,1Магний 0,005 - 0,1Иттрий 0,005 - О, 1Барий 0,005 -0,1Бор О, 0005 - 0,003Железо Ос тельноеСталь содержит примеси, вес,%:Сера 0,0005 - 0,011 О Фосфор 0,005 - 0,03В сталь вводят магний, кальций, барий, иттрий, которые повышают пластичность при горячем переделе, и следовательно выход годного металла послеопераций ковки и штамповки, а такжебор для измельчения зерна аустенита,кроме того содержание никеля в сталиснижено до 0,05-2%,Сочетание 10-14% хрома с 18-24%20 марганца обеспечивает получение устойчивой аустенитной структуры с магнитной проницаемостью. О,41,00 Гс/Э, Аналичие углерода, азота и ванадия обеспечивают получение высоких механичес 25 ких свойств,Для получения предлагаемой сталимарок 2513 Г 20 АФ 1 и известной сталимарки 25 17 Г 15 Н 4 АФ 2, выплавка производилась на заводе.Слитки весом 25 кг проковывалисьна прутки диаметромф 16 мм и квадраты16 . 16 мм.Химический состав сталей приведенв табл, 1,Термическая обрабс тка производиласьв заготовкахФ 16 120 мм и квадратах16 16 мм для стали 25 13 Г 20 АФ 1плавок 1 - 3 по режиму аустенизациипри 1170 С с последующим старениемо,О нри 620 С в течение 20 ч, Заготовкиоиз стали 25 17 Г 15 Н 4 АФ 2 проходилитермическую обработку по режиму аустенизация при 1170 С с охлаждениемв воде и старением при 650 С в течеоние 10 ч.Механические свойства сталей послетермической обработки приведены втабл. 2.После указанной термической обра 0 ботки магнитная проницаемость всехисследованных плавок составляет1, 01 Гс/Э, Характеристики пластичности стали 2513 Г 20 АФ 1 при повышенных температурах в сравнении со5сталью 25 17 Г 15 Н 4 АФ 2 приведеныв табл. 3.Магнитная проницаемость всех образцов после термической обработки,25 1,6 О,5 Х 17 Г 15 НЧАФ 2 0,25 17 олжение табл. 1 3 1033568 4размерами 10 1030 из стали пользовать ее для получения крупных2513 Г 20 Аф 1 производились при 650 С поковок и подвергать азотированию,ов течение 30 ч в среде аммиака, раз- Предлагаемая сталь 2513 Г 20 А 1бавленного азотом. Глубина азотирован-,.удовлетворяет требованиям, предьюляеного слоя составляет 0,20-0,24 мм,мым к высокопрочным, немагнипыиа твердость, эамеренная на.приборе Вик. стыим и может быть использована длякерса при нагрузке 10 кг, - НЧ 1 изготовления ответственных, высоко 870 - 920. нагруженных деталей дизелей.Сталь имеет устойчивое аустенитноесостояние при всех видах термической 10 . Применение предлагаемой стали наи механической обработок. Аустенитное машиностроительном заводе ".Звездазерно мелкое, не крупнее 7 балда шка- обеспечит экономию ориентировочнолы ГОСТ 5639/65, что позволяет ис тыс. руб. в год,11033568 Таблица 2 1 92 115. 20 37 2 98 124 24 40 3 90 110 20 38 5,0 25 Х 13 Г 2 ОАф 1 6,0 3,5 80 110 15 35 25 Х 17 Г 15 НЧАФ 2 4 П р и м е ч а н и е. В табл. 2 приведены средние значения величин по результатамиспытаний 5 образцов.Т а б л и ц а 3 45,0 40,0 40,8 36) 6 58 О 454 570 32 7 38,8 42,0 40,0 40,6 350 50,0 45,8 56,8 550 754 670 690 52 70,0 900 71,8 76,О 7 С О 80,0 75,9 78,2 74,2 84,0 81,3 81,2 80,0 67,5 59,2 1200 71,2 78,3 П р и м е ч а н и е. В табл. 3 приведены средние значения величин по результатам испытаний 3 образцов. Составитель Л . СуязоваЗаказ 5564/28 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Масква, Ж-ЗБ, Рвушсквя набд. 4/Б