Сталь

ОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИРЕСПУБЛИН А(51)4 С 22 С 33/46 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иже обной дерГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический инст тут литейного производства автомобильной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР . В 998571, кл. С 22 С 38/32, 1981.Авторское свидетельство СССР Р 644867, кл. С 22 С 38/46, 1977. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, никель, алюминий., церий и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения пластическихсвойств, ударной вязкости и снния твердости после термическоработки при сохранении оптималпрочности, она дополнительно сжит кальций и магний при следуюсоотношении компонентов, мас.ХУглерод 0,2-0,3Марганец 0,6-1,0Кремний 0,3-0,6Хром 0,3-0,5Ванадий 0,08-0,2Никель 0,5-0,8Алюминий О, 01-0, 1Церий 0,001-0, 1Кальций 0,005-0,05Магний 0,001-0,05Железо ОстальноеИзобретение относится к металлургии, а именно к сплавам черных металлов, например к литым низколегированным сталям, применяемым для изготовления деталей автомобилей большой грузоподъемности (75-180 т), работающих в условиях Крайнего Севера.Цель изобретения - повьппение пластических свойств, ударной вязкости и снижение твердости после термической обработки при сохранении оптимальной прочности.С наличием в стали кальция и магния дендритная структура стали заметно измельчается, При этом уменьшается длина дендритных кристаллов, первичные оси дендритов стайовятся более короткими, а оси второго порядка менее развитыми.Кроме того, происходит существенная глобуляризация и перераспределение неметаллических включений с очищением от них границ зерен.Сталь выплавляют в 160 кг индукционной тигельной печи ИСТ,16 с кислой футеровкой В качестве шихты используют следующие материалы, мас.Х;Возврат стальной(собственный) 30-35Лом стальной 2 А 60-65ферросилиций ФС 45 0,4-0,8Ферромарганец ФМн 70 1,5-1,9Феррохром Фх 010 0,3-0,9Феррованадий ФВд 35 0,2-0,8Никель гранулированный Н0,2-1,0Раскисление и модифицирование стали проводят в ковше сплавом 1 (И-Со-Мф-Се-РЗМ - ГЕ ) в количестве 0,1-0,37 от веса жидкого металла. Металл после раскисления и модифицирования при 1620-1650 С разливают в формы из холоднотвердеющих смесей для получения заготовок для изготовления образцов на испытание механических свойств стали.Стальные заготовки подвергают термообработке - нормализации прионагреве до 960 С; выдержке 2 ч, затем охлаждают на воздухе. Отпуск: нагрев 650 С, выдержка 2 ч и охлаждение на воздухе.Химический состав и механические свойства сталей приведены в таблице.Как видно из таблицы, пластические свойства предлагаемой стали и ударная вязкость при нормальных и отрицательных температурах значительно превышают данные показатели известной стали: относительное удлинение в 1,43 раза, относительное сужение в 1 5 раза ударная вязоо кость при 20 С в 1,7 раза, при -60 С в 1,8 раза. 51 О Предлагаемая сталь обладает также достаточно высокими литейными свойствами , хорошо свари- вается 5 При содержании компонентов в другом соотношении (сталь 7 и 8), чем в предлагаемом составе механические свойства ухудшаются (сталь 7 - снижа-. ются прочностные характеристики,20 ухудшаются пластические свойства иударная. вязкость). ударную вязкость при достаточно высоких прочностных характеристиках,можно использовать для изготовления у крупногабаритных деталей карьерныхсамосвалов особо большой грузоподъемностью (75-180 т), работающих в условиях Крайнего Севера. Экономический Высокие пластические свойстваи ударная вязкость предлагаемойстали достигаются за счет сниженияуглерода, в результате чего в структуре нормализованной стали увеличивается количество феррита; за счетуменьшения содержания марганца до0,6-1,0 Ж, который, растворяясь в феррите, повышает прочность стали, снижает при этом пластические свойстваи ударную вязкость; наличие в сталикальция и магния способствует более 35 глубокому обессериванию расплава(содержание серы в стали не превьппает 0,0252), в результате границызерен в Структуре стали получаютсяболее чистымиот сульфидов желе за.Отсутствие в предлагаемом составе стали меди не снижает ее пластических свойств и ударной вязкости, но делает ее более дешевой.4 Кроме того, отсутствие азота способствует снижению твердости и улучшеникобработки стали резанием и при сохранении достаточно высоких прочностных характеристик.0 Предлагаемую сталь, имеющую болеевысокие пластические свойства из 1193175 4эффект от повышения надежности иснижение их веса составит более долговечности деталей автомобилей и , 400 тыс.руб. в год. Химический состав, Х Сталь Се Са 01 А 1 Известная сталь 2 1 0,28 0,80 0,30 0,45 О, 12 " 0,30 0,040 О, 10 2 0,20 1,00 0,010 0,10 0,050 0,40 0,63 0,064 0,05 0,015 3 0,26 0,80 0,60 0,16 0,12 0,80 0,020 0,001 0,005 4 0,30 0,60 0,41 0,30 0,04 0,003 5 0,23 0,85 0,46 0,36 0,08 0,70 0,100 0,45 О, 15 0,65 0,040 0,03 0,009 0,52 Оэ 42 Оэ 020 Оэ 08 Оэ 003 0,23 0,06 0,25 0,90 0,150 0,015 0,08 0,23 0 65 8 0,36 1,25 0,71 Продолжение таблицы Механические свойства Сталь ре- Отнореел сиел роч- ости еку- тельМя с"вф Ша 0 С -6 о Известная 0 0,49 0,21 248 ь-.845 09,. 0,0 578 1 Ост ное Предлага сталь,53,0 0,91 2 О,ОО 735 540 21 у 5 79 ж 51 О 22,6 56,5 0,87 0,32 170 545 20 ф 8 48 фО 080 Оэ 29 197 О,00 770 725 535 22,0 55,0 0,89 0,31 181 0,00 6 0,28 0,65 7 О 18 О 48 Предлагаемая сталь0,30 0,50 0,200,50 ное удл нен Относит.сужеУдарная вязкость ЕСЧ,ИДж/ при верость,В1193175 Продолжение таблицы1 Механические свойства Сталь Отноресит. сужение ( екуе Ме иб вф МПа 20 С -60 С 74 6 О,0 0,83 0,28 18 21 6 525 0 35 5 0,30 18 0 553 088 031 15 5 24 О О 42 О 14 23 7 0,000 05 885 55 8 О,тавитель А.ОсманцевРед О.Ващишина актор Н.Гуньк орректор м Тираж 58211 ИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий035, Москва, Н(-35, Раушская наб., д Заказ 7232/27 писное г Ужгород, ул ктная, 4 иллан ППП Патен Пределпрочности Относи- тельноеудлинени УдарнаявязкостьКСЧ,ИДЬпри верость, НВ