Сталь

(5)5 С 22 С 38 рия пол рас ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(21) 4926160/О (22) 08,04,91 (46) 23,03.93, (71) Научно-пр по механизац вершенствова нд предприят метмеханизац (72) Р.А,Масло хин и Н,А.Гон (73) Песковски (56) Авторское М 1498819, кл Бюл, М 11оизводственное объединение ии, роботизации труда и сонию ремонтного обеспечения иях черной металлургии "Черия"в, А,Л.Рудницкий, Ю,П.Ситчичаренкой чугунолитейный завод свидетельство СССР . С 22 С 38/60, 1989,Изобретение относится к металлургии,а именно к литейному производству, и может быть использовано при изготовленииотливок, эксплуатирующихся при высокихтемпературах в агрессивной газовой среде,Целью изобретения является повышение механических свойств стали в литом состоянии,С этой целью в известную сталь дополнительно вводят бор и церий при следующем содержании компонентов, мас, 0:Углерод 0,2-0,6Кремний 0,5- 1,2Марганец 0,3 - 1,0Хром 22-28Никель 14 - 20Титан 0,1 - 0,3Кальций 0,05 - 0,2Теллур 0,005 - 0,05Бор 0,001 - 0,0045Церий 0,001 - 0,006Железо ОстальноеВвод в сталь бора, являющегося поверхностноактивным элементом приводит к из(54) СТАЛЬ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям для отливок, эксплуатирующимся при высоких температурах в агрессивной газовой среде. Сталь содержит, мас. : 0,2 - 0,6 С; 0,5 - 1.2 51; 0,3-1,0 Мп;22-28 Сг; 14-20 М; 0,1-0,3 Т; 0,05-0,2 Са;0,005 - 0,05 Те; 0,001-0,0045 В; 0,001-0,006 Се и остальное - Ге. Сталь имеет повышенные механические свойства в литом состоянии, мелкозернистую аустенитную структуру и высокую плотность. 2 илб табл. мельчению структуры металла за счет его концентрации в пограничных объемах. Кроме того, это его расположение препятствует диффузии углерода в эти объемы. что ослабляет вредное влияние углерода на свойства стали при их эксплуатации при 700 С. Способствуя измельчению структуры, бор ослабляет воздействие хрома на укрупнение структуры стали,За счет дегазационных свойств бора происходит одновременно повышение плотности металла,Церий, являясь сильным раскислителем, также способствует дегазации и, следовательно, повышению плотности стали в литом состоянии. Будучи химически активным элементом, церий, соединяясь с газами в расплаве стали, способствует усилению воздействия на расплав бора как поверхностно-активного элемента.Эффективность воздействия бора и цеувеличивается при их совместном исьзовании. Предварительная обработка плава стали церием позволяет добитьсяустойчивых результатов дополнительного легирования бором. Происходит заметное измельчение и изменяется характер микроструктуры стали. Если в стали исходного состава имела. место крупнозернистая аустенитная структура (фиг. 1), то после ввода бора и церия в указанных соотношениях, структура стали изменяется. Она становится мелкозернистой (фиг. 2), более равномерной, Сталь обладает более высокой плотностью и уровнем механических свойств в литом состоянии.Пределы содержания в стали бора и церия определены исходя из их воздействия на механические свойства стали с учетом возникновения сопутствующих факторов, а именно;при вводе бора до 0,001 мас.не происходит заметного воздействия на свойства стали, При вводе бора в количестве свыше 0,0045 снижается степень его усвоения в расплаве стали и снижается эффективность его воздействия на свойстве стали.Введение в сталь церия в количестве менее 0,001 мас,не оказывает заметного воздействия на количество стали, При увеличении содержания церия свыше 0,006 мас. фэффективность его воздействия снижается, увеличивается количество включений в структуре стали.В песчано-глинистые формы отливали пробы диаметром 40 мм и длиной 200 мм. Иэ проб вырезались образцы для определения химического состава, механических свойств и металлографических исследований стали, Химический состав предложенной и известной стали приведен в цах 1, 3, 5, Составы 2, 6, 7, 10, 11, 14 выхоДят.за пределы легирования предложенной стали.Предел прочности, текучести, относительное удлинение определяли при испытании на растяжение на универсальной испытательной машине РРпри растяжении образцов диаметром 5 мм (тип , М 7 ГОСТ 1497 - 73), Нагрузка при испытании составляла 40000 кН.Твердость определяли на твердомереТШ - 2 М на полированных образцах шари ком диаметром 5 мм при нагрузке 7,5 кН.Результаты испытаний приведены втаблицах 2, 4, 6, Результаты испытаний показали, что ввод в сталь дополнительно бора и церия позволяет повысить уровень ее меха- "0 нических свойств в литом состоянии. Показатели механических свойств возрастают на 5, относительное удлинение на 11 , твердость на 7 .При увеличении содержания легирую щих элементов выше верхнего пределапредложенного легирования показатели свойств не повышаются.Применение предложенной сталиожидается при изготовлении деталей, ра ботающих при высоких температурах в агрессивных средах, в частности, колесников обжиговых машин, Экономический эффект достигается за счет повышения надежности и долговечности деталей из предлагаемой 25 стали,Формула изобретенияСталь, содержащая углерод, кремний,марганец, хром, никель, тйтан, кальций, тел лур и железо, отл и ч а ю ща я с я тем. что,с целью повышения механических свойств влитом состоянии, она дополнительно содержит бор и церий при следующем соотношении компонентов, мас,:35 Углерод 0,2 - 0,6Кремний 0,5-1,2Марганец 0,3-1,0Хром 22-28Никель 14 - 20 40 Титан 0,1-0,3Кальции 0,05 - 0,2Теллур 0,005 - 0,05Бор 0,001-0,0045Церий0,001-0,00645 Железо Остальное, Номер об- разца Углерод Бор Це- рий ЖелеКрем- ГМарХром Титан Ни- кель Кальций Тел- лур Азот нии ганец зо 0,38 0,12 0,02 0,03 57,76 0,000 0,001 0.002 0,004 0,005 0,1 0,2 0.4 0,6 0,7 0.4 0,5 0,85 1,2 1,3 0,2 0,3 0,65 1,0 1,1 20 22 25 28 30 13 14 17 20 21 0,050,10,20,30,35 0,04 0,05 0,12 0,2.0,22 0,003 0,005 0,027 0,05 0,06 0,000 0,001 0,003 0,006 0,007 66,206 62.843 55,747 48,639 45,258 аблиц оЦе- рий Тел- лур А ел зо емий Мар ане и итан леобазца Изве- стная 24,7 0,78 0,1 0,0 57,7 38 15,1. НоНиТита Крем- Марний ганец Азот Бо ел- УР Каль ций о гле род е- ий зо 0,2 0 24 0,02 0,0 15,1 0,91"с,ф4.-" " 4МФ цэми тор И Шмакова оставител ехред М,М удик едактор А. Куп Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужго 01 л,Гага аказ 1071 ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035,Москва,Ж Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раушская наб., 4/5