Листовая свариваемая сталь для кранов

51) 5 С 22 С 30/50 Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТЕНТУ 00 Н/мм00 Н/мм 2 ЬЭДж/см"али явля остны стали сталь, марган дий асодерж й цели достижения ука одержащая угл ц, никель, мед юминий, железо т молибден, ти дующих соотнош ол мчи ь ом, ваналнитльно кальций,комгоче тан, ения при сле тов, ма СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) ЛИСТОВАЯ СВАРИВАЕМАЯ СТАЛЬ ЛЛЯКРАНОВ Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к сталям,применяемым в краностроении. Стальподвергается сварке, гибке, ударнымвоздействиям.Наиболее близкой по техническойсущности и достигаемому результатуявляется сталь, содержащая, мас,1:Углерод 0,060, 12Кремний 0,150,40Марганец О, 71,2Никель 1,151,55Медь 0,81,2Хром 0,10,40Ванадий 0,05..0,12Алюминий 0)020)08Барий 00010,05Нелезо ОстальноеСталь имеет следующие механическисвойства: 5 Ц. 1822447 АЗ(57) Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к листовойвысокопрочной свариваемой стали длякранов. С целью повышения прочности,вязкости при сохранении свариваемости сталь дополнительно содержит молибден, титан, кальций при следующем соотношении компонентов, мас,Й:углерод 0,06"0,12, кремний 0,15-0,5,марганец 0,0-1,2, никель 1,1-1,6,хром 02-0,5 ванадий 0,03-0,08, молибден 0,1-0,3, медь 0,3-0,6, алюминий 0,0-0,08, титан 0005-0.05кальций 0005"О 05 железо остальноепричем сумма (молибден + кальций ++ титан) = 0,12-0,37. 2 табл,Предел текучести 6Приодел прочности 7Относительчое удлинение 18;Ударная вязкостьКСУ 40Недостатком известной ст ются недостаточно выгокие прочн и вязкие свойстваЦелью изобретения является повышение прочностных, вязких свойствпри сохранении свариваемости.+ кальций) равна 0120,37.15Введение комплексной добавки (молибден + титан + кальций) приводит кизмельчению зерна за счет модифицирования кальцием и титаном и к увеличению общей дисперсности структуры засчет понижения температуры началабейнитного превращения Вн.При этом бейнитные пластины становятся тонкими, изгибаются при деформации, в то время как толстые 25пластины карбидов разрушаются,В результате повышается ударнаявязкость, особенно при температурахОотпуска 500550 С, что очень важно,т.к, при сварке металл околошовнойзоны попадает в эту область отпускнойхрупкости,Таким обраэсм в результате добавкикомплекса иэ молибдена, титана икальция повышается прочность стали иодновременно ударная вязкость, а также сохраняется на том же уровне углеродный эквивалент характеризующийвариваемость стали, при одновременном повышении сопротивления удару вметалле околошовной эоны.Содержание углерода более 0124ухудшает вязкость и свариваемостьстали, содержание углерода менее0 Оба недостаточно для достижения необходимой прочности,Содержание кремния более 05 г, загрязняет сталь окислами кремния иприводит к падению ударной вязкости,содержание кремния менее 0,15 ь недостаточно для раскисления стали. 50Введение в сталь более 1,24 марганца приводит к снижению пластичности,а при содержании менее 08 марганцаего недостаточно для получения бейнитной структуры,Никель необходим дпя получениятребуемых прочности и вязкости. Содержание никеля более 164 приводит к резкому понижению очки Мн и к ухудшению свариваемости на Фоне резкого упрочнения, содержание никеля менее 1,11 недостаточно для поЬученил необходимой прочности и вязкости,.Содержание ванадия менее 0034 недостаточно для сохранения необходимойпрочности при отпуске, содержание ванадия более 0,081 загрязняет сталь частицами, снижающими вязкость стали.Содержание хрома менее 02 ь практически не приводит к упрочнению твердого раствора и к повышению прочности, более 051 вызывает появление охрупчивающей Фазы СгбСодержание меди в пределах 0,306 З является оптимальным для повышения прочности и вязкости стали через легирование твердого раствораСодержание меди менее 03 ь не дает укаэанного эффекта более 06 ь еыэывает появление охрупчивающих участков структуры в ликвационных зонах проката эа счет выделений иедистой фазы.Алюминий в количестве менее 002 ь не обеспечивает качественного раскис" ления стали полным связыванием кислорода, При содержании алюминия более0081 резко возрастает количество неметаллических включений и ухудшается вязкость стали.Сумма содержания молибдена, титана, кальция в количестве менее 012 не приводит к необходимому измельчению аустенитного зерна, модификациинеметаллических включений и устране-.нию отпускной хрупкости, Содержание(Ио + Тд + Са) более 037 вызывает появление излишнего количества карбидной фазы, что ухудшает ударнуювязкость стали,1Молибден е стали препятствует развитию отпускной хрупкости при высоком отпуске, Беэ молибдена е интервале температур 500580 С раэвиваетсл обратииая отпускная хрупкость, Добавка молибдена в количестве 01 прИводит к резкому торможению охрупчивания стали. Добавка молибдена более 0,34 экономически нецелесообразна.Титан в стали является сильным карбидообразователем. Образование дисперсных карбидов препятствует росту зерна. 1:роме того добавка титана в количестве 0005 приводит к торможению рекристаллизации аустенита. Содержание титана выше 005 вызываетТаблиц1 ьииесиий состав лредлагааной и изееьтий стали Оодереаиие )ленентоЪ ас,оаро еаадмй молмбден медь алоиний титан еельцмй бернд еегеео сутиа 1 олмбдеьтитеьиельцнй 30,37 цаеестнал сталь 7 0,06 0,37 0,8 8 О,2 0,37 1,0 9 О 08 0 20 1 1 12 оа 006 - 09 006 1,а о,а 0,07 - 1,0 0,06 1,а 0,2 о,о 6о,9 о,о 6 о,оа о,оа о,оа ВЫДЕЛЕНИЕ ПГЭЗЭЬ 1 ШЕННгЭГО КОЛИЧЕСтаакарбидной фаэц и, как следствие, снижение ударной вязкости,Кальций вводится для модификациинеметаллических включений, Содержание кальция менее 0,0051 не дает ожидаемого эффекта, более 0)056 вызывает загрязнение стали неметаллическимивключениями и ухудшение качества стали,Ниже даны примеры осуществленияизобретения, не исключающие других вобъеме формулы изобретения,Сталь выплавляли в 50-кг индукционной печи, прокатывали на лист толщиной 12 мм. Листы подвергали термообработке: закалке и отпуску при550 и 630 С (при 550 С - в районе отпускной хрупкости), В табл. 1 приведен химический состав предлагаемой иизвестной стали. В табл, 2 указанымеханические свойства предлагаемой иизвестной стали, а также рассчитанный по химическому составу (табл. 1)углеродный эквивалент - в качествехарактеристики свариваемости сталипо формуле С =ЕС+7 Мп/6+2(НЭ.+С 13)/15++Х (Сг+3.+Ио+Т 1) /5.Механические свойства при растяже"нии определены по ГОСТ 1497-81 на цилиндрических разрывных образцах (5"тикратные, с диаметром рабочей части5 мм), вырезанных иэ листа в направлении поперек прокатки. Ударная вязкость определена по ГОСТ 9454-78 также на поперечных образцах (размером 227111 / б1 О т111 мм о рЕ 1)о 1 з)1 . 1 т.ивм 8311110 )т)и с р;17 Эиусом 71 н 2111 р.,810,211 мм, испытанных при генг 1 ердтуре-40 С,Как видно иэ пгэг 1 учен,:ь, 1 ьгатог 3, предлагаемая сталь по ср 11 я 111311 июС ИЗВЕСтНОй ИМЕЕТ бОЛЕЕ 11 ЫСОКуь. ПРОЧность и вязкость при сохранг н 1111 сваривдемости,формула и з о б р е т е н и яь Листовая свариваемая сталь лпякранов, содержащая углерод, кремний,марганец, никель, медь, хром, ванаДИй, аЛЮМИНИй, ЖЕЛЕЗО, г 3 т Л Ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения прочности, вязкости при20 сохранении свариваемости, она дополнительно содержит молибден, титан,кальций при следующем соотношениикомпонентов, мас.б:Углерод 0,06-0,1225 Кремний 0,15-0,5Марганец 0,8- 1,2Никель 1, 1-1,6Хром 0,2-0,5Ванадий 0,03-0,08 30 Молибден 0,1-0,3МедьАлюминий0)02-0,08Титан 0,005-0)05Кальций 0,005-0,С 5Железо Остальное,причем сумма (молибден + титан +1822447 Таблица 2 Механические свойства и углеродный эквивалент предлагаемой и известной сталей КСЧ озакалка 4.Заказ 2120 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патен 1", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 800 800 810 820 890 880 700 760 710 750 790 800 18 85 19 80 18 70 18 75 55 65 50 70 65 60 0,53 0,55 0,43 0,51 0,52 0,53