Сталь
СТАЛЬ, содержащая у 1 лерО|Д, , марганец, хром, 1лолибдей, ванадий, магний церий, иттрий и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьишеиия трещнноустойчивости при сохранении высокого уровня врочностных, ппаотических свойств и ударной вйэкости она дополнительно чшдержит титан и аэот при следующем соотношеняи компонентов, . вес.%: ..- . . Углерод 0,16-0,28 К ёмний 1,5-2,2 Марганец . 0,4-1,0 Хром0,5-1,0 1«6ли6ден - ОД5-0,5 Ваиадий 0,05-0,2 Магний 0,005-0,01 Церий 0,05-а,1 :йттрий 0,05-0,1 Титан 0,08-0,2 Азот 0,01-0,1 Жел;еэо Остальное
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
РЕСПУБЛИК (1% (И) 3(50 С 22 С 38/34
» г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3413613 f 22-02 (22) 26.03.82 (46) 07.07..83. Бюл. «»» 25 (72) E.È.Ïðÿõèí, И,В.Груэных, H,Ï.Рычков, О.H.Магницкий, Л.Д.Иванова и Е.В.Голубенцева (53) 669.1-018;2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.
9 633922, кл. С 22 с 38/38» 1972.
2. Авторское свидетельство СССР
43125У, кл. С 22 С 38/ОО, 1972. (54) (57) стАль, содержацая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий» магний, цернй, иттрий и желеэо, о т .л и ч а ю щ а я .с ятем, что, с целью повыаения трещиноустойчивости при сохранении высокого уровня прочностных, пластических свойств и ударной вяэкости, она дополнительно содержит тигран и аэот при .спедукщем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод . 0»16-0,28
Кремний 1»5-2,2
Марганец . 0,4-3,,0
Хром 0 5-1 0
Молибден - 0,15-0,5
Ванадий 0,05-0,2
Магний " О, 005-0»01 .
Цернй 0,05-6,1
:Иттрий 0 05 0 1
Титан . . 0,08-0,2
Аэот 0,01-0»i
I жеяеэо .Остальное Е
1027272
30!
Изобретение относится к металлургии, конкретнее к изысканию высокопрочных сталей с повышенной. трещиноустойчивостью.
Известна сталь (1 g следующего химического состава, вес.Ъ:
Углерод 0,2-0,4
Кремний 0,4-1,6
Марганец 0,4 2,0
Хром 3-6
Молибден 0,2-1,0 !О
Церий 0,002-0,02
Иттрий 0,002-0,02
Элемент, выбранный из группы, содержащей кальций и памний 0,005-0,1
Железо Остальное
Яедостатком известной стали яв- 2Q ляется низкая трещиноустойчивость.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь (2) следующего химического состава, 25 вес.%:
Углерод 0,2-0,24
Кремний 1, 8-2
Марганец 0,5-0,8
Хром 0,6-0,9
Молибден 0,25-0,3
Ванадий 0,1-0,15
Магний 0,005-0,01
Церий 0 05-0 1
Иттрий 0,05-0,1
Железо Остальное 35
Недостатком известной стали является низкая трещиноустойчивость. . Целью изобретения является повышение, трещиноустойчивости при сохранении высокого уровня прочностных, 40 пластических свойств и ударной вязкости.
Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хРом, молибден, ванадий, маг- 45 ний, церий, иттрий и железо, дополнительно содержит титан и -азот при следующем соотношении компонентов,. sec.,®г .
Углерод 0,16-0,28
Кремний 1,5-2,2
Марганец О,4-1,0
Хром 0,5-1,0
Молибден 0„15-0,5
Ванадий 0,05-0,2
Магний 0,005-0,01
Церий 0,05-0,1
Иттрий 0,05-0,1
Титан 0,08-0,2
Азот 0,01-0,1
Железо Остальное
Пример. Сталь выплавляют в открытой индукционной печи емкос-. тью 12 кг с основной футеровкой.
Кремний, марганец, хром, молибден и ванадий вводят в виде ферросплавов. Титан вводят в чистом виде, . азот - в виде феррохрома азотированного, магний, церий и иттрий — в виде лигатур.
Титан в количестве 0,08-0,2% совместно с азотом в количестве
0,01-0,1% влияет на первичную структуру, образуя тугоплавкие нитриды титана, которые играют роль центров кристаллизации. Увеличение числа центров кристаллизации ведет к изменению структуры и повышению трещиноустойчивости.
Механические свойства определялись на образцах, вырезанных иэ пробных брусков согласно ГОСТ 977-75.
После термической обработки по режиму: нормализация при 10001050ОС отпуск при 700-760 С, закалка с температуры 980-1020аС, отпуск при 180-220ОС, сталь имеет следующие механические свойства: предел прочности 155-187 кгс/мм, предел теку2 чести 136-150 кгс/мм2, оТносительное сужение 39,5-45,3%, относитель» ное удлинение,. 8-12,5%, ударная вязкость 5,6-8,9 кгс.м/см2.
Чувствительность стали к образованию горячих трещин (трещиноустойчивость )оценивалась путем определения максимального усилия, тормозящего усадку стандартного образца, которое он выдерживал без образования горячей трещины.
Описываемая сталь обеспечивает трещиноустойчивость, равную 70 кгс.
Примеры конкретного исполнения исследований механических свойств и трещиеэустойчивости стали приведены в таблице.
1027272
1 в
I
1
1
1
CO
4«3 . «Ф с с
Ch с ф
3 an
° В
an
I ф I cF с
Ю
I
1
I
РЪ с
« 4
IA 4«3. с с ю о
«Ч «-4
О .3 с с
CO ф
О: . 44Ъ. с с
4О .ф
433 «)В
«Ч «4
IA D с (с
4h 4"Ъ
° Ф «Ф
%"4 4.4 ь с
Ю
РЪ
Ю
1
I
I
I .1
I с
IA с.4 м
Ю
34Ъ
«-4
I
I
I. !
44Ъ с
CO
IfI
«4
Ю с
1 »
IA
« «
1
1
1 !. I
ОЪ
IA
D с
D 4
Ю
»
«-4 с
I
CO
Ю.
» о
4М с
Ю
«-4. с
3.
I tA о
1 Ю
4Л
Ю с
I
3
3, I
Ф4 с
D с
3
Ю с
:ь
3
I
3
I
I
I
3 I
4Ю,)
° f и
Ф 3 .
333 I Ф
1 o с
333 I
О)
Н 1 й.l 0
Ф)Х
Е .Ф 1
g- I
Clj 3
3 )
Э I
:g Ж I
II3 I, IiI 1 O
С4 3
Ф 1
Ц.
О)
О 1.
1 4? .I
° -3 с ь
« 4 с.
Ю:
IA
Ю с о с
Ю
1 . D
Ю с
D.МЪ
3 »
Ю о с
1А
4«3 с
«-4
D с
«4
Ю с,D
IA
Ю
Ю с ь
3 !
I
I
t
I
f
I.I
« 4
44Ъ
«-4 с
4«3. с о с
1.
3 . 44Ъ
I 4 с
4 Ъ с
D РЪ с.. Ю
tA с
D с
/)
I
1
I
1
)
3
3
I
I
I
1
3
I.
44Ъ
3» с.
ОЪ с
Ю..ос
«-4 аА с о
1 о
1
1
I
I
1 С 1
"I
«Ф
l с. о
CO с
Ю с
«4 с.D
Ю
I .I 1
) .CO с
1
) и
IA; ф. с
% 3
Ю с
4«3
1 4
1
1
1
1 4э
4«3 с
° Ф
4Ъ)
С1 ф
4«3 с
4«3
С«3 с Ю аО 4 с
1 и
Э
333 Ы в Э
X L
I6
I Х
Э
4б
1 И
»
5o? f o.
Э»Фи)4
f3,.O O O X
z I
-rd I И)
1 I: ) Ce 1
1 3 1 Х I
1 1 1
1 I
1 Э- l
I 1 1
I,Π— -3 34Р
I <б I I
1 OI 1 1
Э ) Э
I )б 1 1 о
1 Р 1. 1
И 1
34 1 .Э l 3?,3 I .g I W I e4
1 A 1 1
t Ф вЂ” «4 и
I и f. I Х
1 4б 1 б)1 и !Ъ331
O? ф с с с
4«3 . C4 Оа сР «Р . 4 Ъ. аА О О О с с «, .с
Ю 4«Ъ Ifl 3
4 3 ф CO
«4 «4 «.4 «.4
I . 1
46 3 CO
I..3 о ) I
I
l
I
l
»1
1
1
1 о
Щ г4
I
I
I
«.4 с о
I I
l
1. 1
1 .
l. I
1027272
Составитель Э.Петренко:
Редактор С.Патрушева Техред С.Мигунова Корректор О.Билак
° М
Заказ 4678/31 Тираж 627. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква,: Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðáä, ул.Проектная, 4
Результаты изучения свойств опи-. сываемой стали показали, что при сохранении высокого уровня прочност-. . ных, пластических свойств и ударной вязкости она имеет в 1,4 раза более высокую трещиноустойчивость в сравнении с известной.
Благодаря высокому комплексу механических свойств, а.также высокому значению трещиноустойчивости описываемая сталь может быть использована в изделиях новой техники при изготовлении деталей сложной конфигурации, подвергающихся большим статическим и динамическим нагрузкам.
По предварительным конструкторским проработкам применение заявляемой стаии .по. сравнению с базовым объектом позвОлило снизить вес отливок на 20% эа счет повышения трещиноустойчивости.
Годовой выпуск литья из заявляемой стали составит 500 т.
При использовании известной стали вес запроектнрованных отливок составит 600 т.
Кроме того, использование описываемой стали позволит снизить брак по горячим трещинам с 25 до 5%.
T.е. для обеспечения заданной про грамм выпуска литых деталей потребуется изготовить иэ предлагаемой стали стали 525 т литья, а из известной - 750 т.
Себестоимость 1 т литья из опи» сываемой стали составит 735 р,, 15 а из известной - 695 р.
Годовой экономический эффект за счет снижения веса отливок и уменьшения процента брака по горячим трещинам составит 135375. р, ;у. При выпуске 1 т литых деталей будет сзкономлено 270 р.
