Сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХКЦМФФПЦевиРЕСПУБЛИН 19) Ю, 1 .1 1)1 Я 11,У сти, пластич и долговечлнительно церий, барий соотношении ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 121) 3536814/22-02:1,72) В.Ф,Кислицын, А.А.Филиппенков, Л.П.Житова, В.А.Галкин, О.Д.Жижакина, Н.Ф.Желтова и Ф.Ф,Ахмадеева (21) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Производственное объединенне "Челябинский тракторный завод им.В.И.Ленина" (53) 669,15-194 (088.8)56) 1.Авторское свидетельство СССР 9 519491, кл. С 22 С 28/00, 1975.2.Авторское свидетельство СССР В 469764, кл. С 22 С 38/28, 1972. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, алюминий, азот и железо, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью 1) С 22 С 38/32; С 22 С 38/38 увеличения прокаливаемоности, ударной вязкостиности деталей, она допосодержит бор, кальций,и магний при следующемкомпонентов, мас.%:УглеродКремнийМарганецХромВанадийАлюминийАзот.БорКальцийЦерийБарийМагнийЖелезо 0,18-0,380,2 -0,71,0 -1,50,1 -0,60,06-0,120,02-0,100,007-0,0200,0005-0,00300,001-0,0080,004-0,0060,001-0,0050,002-0,007ОстальноеСталь У АР Ч Предлагаемая 0,09 , 0,019 1,5 0,12 0,06 0,10 0,38 0,18 0,25 0,69 0,6 1,0 0,1 0,2 0,02 0,007 0,010 0,010 1,25 0,32 0,37 0,04 0,04 0,38 0,10 1,26 0,31 0,24 Изобретение относится к металлурггии и машиностроению и может бытьприменено для литых деталей тракторов с целью повышения комплексаэксплуатационных свойств повышениянадежности и долговечности машин имеханизмов, работающих в условияхзнакопеременных нагрузок и суровыхклиматических условиях КрайнегоСевера.,Вследствие низкой износостойкости и ударной вязкости литые детали ходовой части тракторов и тягачей выходят иэ строя по причине износа и поломок через 2000-4000 ч пригарантийном сроке работы изделий5000-10000 ч.Кроме того, вследствие низкойпрокаливаемости подвергаемых улучшению деталей снижается глубина закаленного слоя и вследствие этогомоторесурс деталей. Поэтому повышение прокаливаемости подвергаемыхизносу деталей также является однимиз путей повышения их долговечности,Известная сталь 1 , содержащая,вес.3 фУглерод ,0,12-0,25Марганец 0,7 -1,6Кремний 0,2 -0,7Хром 0,1 -0,35Ванадий 0,04-0,20Алюминий 0,015-0,080Медь 0,15-0,60Никель 0,15-0,50Кальций 0,006-0,100Азот 0,005-0,080Железо ОстальноеЭта сталь имеет низкую прокаливаемость., низкие значения ударной вязкости, пластичности и прочности,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому результату является стальсодержащая, вес.%:Углерод 0,12-0,32Марганец 0,8 -1,6Кремний 0,4 -0,6Хром 0,2 -0,35Ванадий 0,04-0,.2Алюминий 0,02-0,08 Титан 0,015-0,04Азот 0,01-0,025Железо ОстальноеНедостатками известной стали являются низкая прокаливаемость и невысо 5 кие значения пластичности и ударнойвязкости. Она не обеспечивает глубокую прокаливаемость, так как охлаждение при закалке не обеспечивает высокую устойчивость аустенита. Низкие10 значения пластичности и ударной вязкости определяются формой и составомнеметаллических включений, расположенных по границам зеренЦель изобретения - повышение про 15 каливаемости, пластичности, ударнойвязкости и долговечности литых деталей при экономном легировании стали.Поставленная цель достигаетсятем, что сталь, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, ванадий,алюминий, азот и железо, дополнитель,но содержит бор, кальций, церий, барий и магний при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:Углерод 0,18-0,38Кремний 0,2 -0,7Марганец 1 -1,5Хром 0,1 -0,6Ванадий О, 06-0,12Алюминий О, 02-0,10Азот 0,007-0,020Бор 0,0005-0,0030Кальций 0,001-0,008Церий 0,004-0,006Барий 0,001-0,005Магний 0,002-0,007Железо ОстальноеПлавку проводят в гечи ИСТ,6с кислой футеровкой.Химический состав и физико-меха 40 нические свойства исследованных сталей приведены в табл. 1-3,В результате проведенных исследований установлено,что предлагаемаясталь по сравнению с известной обла 45 дает более высоким комплексом свойствв частности долговечностью.Экономический эффект от внедрения предлагаемой стали составляет 603522 руб.спТаблица 11079693 Продолжение табл. 13 ,юВыю Состав,1 Сталь Ип 81 1 ф 28 Ою 32 0,24 0,10 0,010 0,010 0,010 0,37 0,04 0,30 1,35 0,24 0,10 0,36 0,04 0,10 0104 0,25 1 ф 32Ок 31 Оф 38 Известная Ою 17 Ою 02 01016 0,43 1 г 29 О/49 Оф 09 Продолжение таблицы 1 Состав, мас.Ъ1 Сталь Предлагаемая Ою 006 0,002 Ок 006Ою 008 Ою 005 0,001 0,001 0/026 Оф 003 0,018 Ою 0005 0,001 0,001 0,008 0,004 0,004 0,022 Оф 0005 Оф 002 0,022 0005 0006 0,003 0,007 Ою 0005 Ою 003 00005 0022 00003 0001 0021 0004 0008, 0,021 0,0018 0,004 0,006 0,007 0,009 0,014 0,005 Ою 002 Известная 0,033 0,026+20-40 -60 Сталь Известная 0,71 551 381 0 ю 42220 50 юО Ою 91 26,4 Предлагаемая 0,60 250 1,00 52 юО 1 ю 33 28,4 771 . 454 П .р и м е ч а н и е . Результаты механических испытаний сталей оптимальногосостава приведены после нормализации от 920 С.0 0,028 Оф 019 Оф 021 Ок 021 0,021 О 0,022 0,021 Р В М Ва Се Са;Т а б л и ц а 3 КС 7, мДж/м при,фС Дол говечность,моточасы НВ вМПа без МПа+20 -40 -60 Сталь Предлагаемая О,а О,5 О,2 2 1171 1091 8,2 , 32,2 18,0 42,0 1,0 0,8 0,4 4 1520 1280 51290 1005 6,0 26,0 0,3 0,1 0,05 6 365 3700 12 450 3800о10 400 -. 5000 1290 17,0 40,2 0,9 0,7 0,2 6 1540 0,5 Известная 8 850 9,0 , 25,4 0,5 0,2 0,05 6 320 3500 560 П р:и м е ч а н и е, Результаты испытаний образцов приведены после закалки от 920 ОС и отпуска при 650 С. Составитель С.ДеркачеваРедактор Т.Веселова Техред С.Легеза Корректор Л.Пилипенко Тираж 603 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делал; изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Заказ 1262/26 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 1 1460 1500 . 10,3 28,5 . 0,6 0,3 0,1 3 1340 1163 12,0 38,0 0,7 0,5 0,2 7 1650 1510 19,0 45,0 1,1 0,9 Прока- ливаемость, мм 12 446 4900 8 3404700 9 380 4750 11 390 4900