Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, хрсни, никель, титан, марганец, железо , отличающаяся тем, что, с целью повышения магнитоупругого внутреннего треняя и механических свойств; она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: Углерод 0,03-0,04 Хром. 12,0-12,4 Никель 2,0-2,7 Титан0,5-0,6 Марганец 1,0-1,2 Железо Остальное

„.SU, 89 A

СОЮЗ ЪОВЕТСНИХ

РЕСГВБЛИК

3(Я) С 22 С 38 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !"

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЫСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3404188/22-02 (22) 02.03..82 (46) 15.08.83. Вюл. 9 30 (72) В.М.Семеновских и В.M.Kîíäðàòîý (71) Кировский политехнический институт (53) 669.14.018.52.6-194(088.8) (56) 1. ГОСТ 4543-48 "Сталь 20ХН".

2. Термическая обработка и физика металлов. Свердловск, 1973, с. 50-57. (54 ) (57 ) СТИПЛЬ, содержащая углерод, хром, никель, титан, марганец, желеео, о т л и ч а в щ а я с я тем, что, с целью повышения магнитоупругого внутреннего трения и механических свойств, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Углерод 0,03-0,04

Хром. 12 0««12 4

Никель 2,0-2,7

Титан 0,5-0,6

Марганец 1,0-1,2

Железо Остальное

1035089

Изобретение относится к металлургии, а именно к дисперсионно-твердеющим сталям, и может быть использовано в машиностроении и других областях народного хозяйства при изготовлении деталей и узлов конструкций, работающих в условиях энакопеременных нагрузок с целью снижения уровня звукового давления и вибраций.

Известна сталь 20ХН, используемая для изготовления пневмовибраторов Г13.

Недостатком стали являются низкие значения магнитоуборочного внутреннего трения.

Известна сталь ОХ12Н8Т .) 2), со- 15 держащая, мас.Ъ:

Углерод 0,04

Хром 12

Никель 7,8

Титан 0 5

2О

Кремний До 0,6

Марганец . До 0;6

Железо Остальное

Для данной стали на стадии перестаривания при напряжениях, гораздо меньших тех, которые необходимы для обычной пластической деформации, циклическая кривая деформации ферромагнитного материала приобретает характер магнитомеханического гистереэиса.

К недостаткам стали относятся низкие магнитоупругие внутренние трения и механические свойства.

Цель изобретения — повышение магнитоупругого внутреннего трения и механических свойств стали.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, хром, никель, титан, марганец, железо, содержит компоненты при сле- 40 дующем соотношении, мас.Ъ:

Углерод 0,03-0,04

Хром 12,0-12,4

Никель 2,0-2,7

Титан 0 5-0,6 45

Марганец 1,0-1, 2

Железо Остальное

Для проверки свойств полученных составов сталей готовят три смеси ингредиентов, приведенных в табл,1.

Каждая смесь выплавляется в открытой индукционной печи с основной футеровкой. Разливка стали производится в металлические формы с прибыльной формой Н3 стержневой

Отливки проконываются на прутки диаметром 19-20 мм в интервале температур 1150-900 С с последующей нормализацией от 950 С (2 ч). Из. ков изготавливаются образцы для испытаний. Измерение внутреннего трения проводятся на установке ИВТ конструкции 10.К.Фавстова методом свободно затухающих колебаний прямого маятника. При высоком внутреннем трении записываются виброграммы.

Параметры внутреннего трения определяются по формуле

Ф= 2d - — 1 И 1 Х АИ

А ий где d логарифмический декремент колебаний, А — амплитуда деформации начала

И з амера, A — амплитуда деформации конца ий замера, и — число колебаний образца в промежутке амплитуд деформа"

АИ АМН

Определение механических свойств на растяжение проводится на машине УМЭ-10ТМ. Скорость деформации составляет 0,1 мм/мин. Используются десятикратные образцы (ГОСТ 1497-61) .

Ударная вязкость определяется на копре NK-30 по ГОСТ 9454-60, Данные по внутреннему трению и механическим свойствам, полученные при 23+2 С, приведены в табл. 2 и 3 (отпуск проходит при 625 С в течение 2 ч).

Как видно иэ табл. 3, величины относительного затухания колебаний (I)I) в интервале амплитуд напряжений 10200 МПа значительно выше, чем у известной стали, также как и уровень механических свойств.

На примере стали видим, что при выходе за пределы по никелю и титану демпфирующие свойства в интервале амплитуд напряжений 10-200 МПа резко снижаются ° Для предлагаемой стали основной вклад в рассеяние энергии при механических колебаниях вносится за счет внутреннего трения немагнитной природы, которое проявляется при амплитудах напряжений, больших 150-200 МПа.

Технико-зкономическая эффективность изобретения достигается эа счет снижения уровня звукового давления, повышения надежности и долговечности работы деталей и узлов конструкций в условиях циклических нагрузок, улучшения условий труда и роста его производительности.

Технология выплавки предлагаемой стали не меняется по сравнению с той, которая используется для выплавки известной стали.

1035089

Таблица 1

Компоненты, мас.%

1 1 Г т T

Сталь

Углерод Хром Никель

0 50

0,030 12,0 2,0

1,0

Остальное

0,56

0,035 12,2 2,5

"1,2

0,040 12,4 2,7

0,60

1,0

0,40

0,030 12,0 3,8

0,50

Т а б л и ц а 2

6, MIIa

Сталь р, В

Q МПа

1 а

Дж н смт.

970

188

16,.0

738

15,8

985

190

740

16,1

192

975

12,8

200

560

840

569

126

928

10,4

Известная

Таблица 3

13,0 12,0 12,0

11,5.

14,3

2,5 9,2

11i3

13,1 12 1 12,0

14,2

2,3 9,1

11,9

12,3 12 1

13,2

13 9

2,4 9,3

12,0

6,0 8,0

4,8

1,2 2,1

3,0

Известная 0,2 0,3 0,4. 0,5 1,8

ВНИИПИ Заказ 5763/24 Тираж 627

3,5

2,2

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

Известная 0,040 12 0 7,8

Титан Марганец Железо