Сталь

(088,8)и У 52-131914,1977.идетельство СССР22 С 36/54, 1981 Авторское с10850, кл. 9 е юЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпО изОБРетениям и ОтнРытиямПРИ ГКНТ СС(Р АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованодля изготовления ответственных литыхдеталей вагонов, например корпусов итяговых хомутов автосцепного устройства, Цель изобретения - улучшениежидкотекучести, повышение прокаливаемости, однородности структуры и стабильности прочностных свойств при сохранении высокой хладостойкости, Литейная сталь дополнительно содержитмедь. Сталь имеет следующий химичекий состав, мас.Х: углерод О, 15-0,марганец 0,9-1,5; кремний 0,3-0,8;хром О, 15-0,65; ванадий 0,01-1,10;титан 0,005-0,030; никель 0,10-0,60;алюминий 0,02-0,09; кальций 0,0010,006; бор 0,0005-0,003; магний0,0008-0,004; мерь 0,14-0,60; железоостальное. 3 табл.Изобретение относится к машиностроению, в частности к изготовлению сложных по конФигурации литых изделий, например, тележки и автосцепки грузовых вйгонов,Цель изобретения - повышение жидкотекучести, прокаливаемостн однородности структуры н стабильности прочностных свойств при сохранении высо кой хладостойкости.Предлагаемую и известную стали выплавляли на базовой однотипной шихте в 200 кг индукционной печи с основной Футеровкой поидентичной технологии для обеспечения одинаковых исходных концентраций примесей и газов.Химический состав стали опытных вариантов приведен в табл, 1.Прочностные и пластические свойства определяли на цилиндрических образцах пятикратной длины с диаметром рабочей части б мм ударную вязкость на образцах тина Х. Образцы для испытаний вырезали нз периФерий ных участков и середины отливок толщиной 50 мм после термической обработки но режиму: закалка от 940 - 950 С, отпуск после закалки при 610- 620 С, охлаждение в воде, ЗОЖидкотекучесть определяли на специальных спиральных пробах, заливамых металлом. через профилированную рыку конструкция которой устраняет влияние ферростатического напора струи металла. Температура заливаемого металла 1540-1600 С в соответствии с температурой металла в начале и конце разливки в промышленных условиях. От одного варианта заливали по 4 сдирали при различных температурах. одновременно анализировали зйачения жидкотекучести по длине заполнения металлом прутка.в комплексной пробе Нехендзи-Самарина при температуре заливки 1560 С. Структуру сравниваемых сталей после закалки и отпуска изучапи металлографически на оптических микроскопах "НеоФот" и "НЙ"УИ". Подсчет структурных составляющих производили в 30 полях зрения по мегоду случайных секциях.Характеристики предлагаемой и известной сталей приведены в табл. 2 и 3.55Приведенные данные свидетелъствуют о высокой прокаливаемости предлагаемой стали, обеспечивающей получение после отпуска однородной бейнитно-сортитной структуры в сечении до50 мм н стабильных механических, впервую очередь, прочностных характеристик.Предлагаемая сталь по сравнению сизвестной характеризуется высокимуровнем механических свойств, Присуммарном содержании меди, никеля нмарганца на нижнем пределе и концентрации остальных элементов на нижнемуровне предлагаемая сталь имеет несколько повышенные значения прочностных свойств по сравнению с известнойсталью, но при этом значительно более высокие пластические свойства иударную вязкость при всех температурах испытания. За счет более высокойпрокалнваемости на расстоянии 25 ммот поверхности отливок в стали указанных вариантов практически полностью сохраняется диснерсная структураотпущенных бейнита н сорбита, характерная для стали на расстоянии 15 ммн обладающая высокими прочностными,пластичаскими свойствами и хладостойкостью. В то же время повышенное содержание хрома и титана в известнойстали слабо влияют на прокалнваемость, так как, находясь, в нерастворимых при термообработке карбидныхи нитридных Фазах, практически невлияют или даже понижают устойчивость переохлажденного аустеннта,Поэтому структура образцов, вырезанных на расстоянии 25 мм от поверхности отливок из известной стали представлена большим количеством Ферритной Фазы, которая, коагулируя приотпуске, понижает значения механи,ческих свойств.Предлагаемый состав стали обеспечивает, однородность структуры и ста-бильность высоких прочностных свойств.и хладостойкости в сечениях таких ответственных литых деталей, какими являются корпус н тяговый хомут автосцепки, и их повышенную надежностьи долговечность.Изучение жидкотекучести показывает, что при всех температурах заливки длина спирали из предлагаемой стали заметно больше, чем у известнойстали,Введение меди при оптимальном сочетании комплекса элементов в предлагаемой стали обеспечивает повышение прокалнваемости, получение однородной структуры термически улучшае з 144 мого металла и стабильных прочностных свойств, улучшение жидкотекучести. Применение стали предлагаемого состава позволяет снизить брак литья по незаливам и спаям, увеличить эксплуатац.юнную надежность и долговечность корпусов и тяговых хомутов автосцепок грузовых вагонов и удовлетворить перспективные требования по повышению грузоподъемности поездов и пропускной способности железнодорожных магистралей. Обеспечение вы- . сокой хладостойкости литых деталей при использовании предлагаемой стали дает возможность гарантированно эксплуатировать вагоны в условиях севера и востока страны,Формула изобретенияСталь, содержащая углеродмарганец, кремний, хром, ванадий, титан, никель, алюминий, кальций, бор и маг 79254ний, о т л н .ч а ю щ а я с я тем,что, с целью улучшения жидкотекучести, повышения прокаливаемости, однородности структуры и стабильностипрочностных свойств при сохранениивысокой хладостойкости, она дополнительно содержит медь при следующемсоотношении компонентов, мас.Ж:Углерод 0,15-0,25Марганец 0,9-1,5Кремний 0,3-0,8Хром 0,15-0,65Ванадий 0,01-0,10Титан 0,005-0,030Нйкель 0,10-0,60Алюминий 0,02-0,09Кальций 0,001-0,006Бор 0,0005-0,003 гО Магний 0,0008-0,004Медь 0,14-0,60Железо Остальноепри этом сумма концентрации марганца,никеля и меди составляет 1,4-2,3 мас.Х.1447925 лФ О Ф ф л Ф ф 1 О Ь ф ф й В е Ф ф с ее ещ л м е Фй 1 Ю Ф Ю 3 еме л а е О О О О 3 3 О О с, ,иВ 3 сЧ Фа ю О + Ю о ф е 1й в л а е ю ал ФФ,Ф О О 10 сч есЧ Мо 3 Мл л Ю еч МЪ а ф л ъ14 В р3ода ае1447925 Длина спирали, мм, при температурах валивки, С Вариантсоставастали 1560 1580 1600 1540 рина Известная 1 243 10 4%0 510 552 Предла-,гаемая2 622 275 13 282 635 15 672 305 332 683 317 646 21 280 585 688 625 660 25 323 Составитель С.ДеркачеваРедактор И.Недолукенко Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай Тирвк 595 Заказ 6813/32 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5