Сталь
СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, железо, отличающаяся тем, что с целью повышения хладостойкости-И улучшения обрабатываемости, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,6-0,8 Марганец20-24 Кремний0,4-0,6 КальцийО,1-0,3 ЖелезоОстальное при условии, что отношение содержания марганца к углероду больше или равно 30.
,Su„„1036782 А
СОО3 СОВЕТСНИХ
ONI
РЕаЪЬЛИН
З(59 С 22 С 33 04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3440244/22-02 (22) 02.03.82 (46) 23.08.83. Бюл. У 31 (72). Б.П. Навальнев, В.И. Малеванный
В.Н. Кружилин, В.С. Маханек и С.Г. Хлебников (53) 669.14.018.41-194(088.8) (56) 1. ГОСТ 2176-77.
2. Патент США 9 4130418, кл; С 22 С 38/04, 1978.. (54) (57) СТАЛЬ содержащая углерод, марганец, кремний, железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что с целью повышения хладостойкости.и улучшения обрабатываемости, она допОлнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,6-0,8
Марганец 20-24
Кремний 0,4-0,6
Кальций 0,1-0i3
Железо Остальное при условии, что отношение содержания марганца к углероду больше или равно 30., 1036782
Изобретение относится к металлургии, в частности к высокопрочным, хладостойким аустенитным сталям, предназначенным для тяжелонагруженных литых иэделий, работающих в условиях ударно-циклических воздействий при низких температурах до ми нус 40ОС.
Известна высокомарганцевая изно состойкая аустенитная сталь 11Or13I1 P1).
Однако несмотря на высокий уро вень прочностых и пластических свойств детали из этой стали, в связи с повышением мощности гусеничных машин, экскаваторов и резким возрастанием нагрузки на железных дорогах, быстро изнашиваются и выходят из строя, особенно это часто происходит при низких температурах до минус 40 С.
Наиболее близкой по технической сущности,и достигаемому эффекту к предлагаемой является сталь (2 Д, содержащая, вес.%:
Углерод
Марганец
Хром
Титан
Кремний
Железо
15
1,1-1,5
16-23
0-0, 4
0,1-0 5
До 0,75
Остальное
Для достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотноше- 45 нии, вес.%:
Углерод 0,6-0,8
Марганец 20-24
Кремний 0,4-0,6
Хладостойкость этой стали, определяемая как процентное отношение, ее ударной вязкости при минус 40ОС к ударной вязкости при 20 С, составляет 45-47%. Следовательно, детали 35 из этой стали подвержены хрупкому разрушению при отрицательных температурах.
Целью изобретения является повышение хладостойкости и улучшение обрабатываемости стали.
Кальций 0,1-0,3
Железо Остальное при .условии, что отношение содержания марганца к углероду больше или равно 30.
Сталь может содержать примеси, вес;%:
Никель До 0,5
Сера До 0,05
Фосфор До 0,06
Химический состав и ударная вязкость предлагаемой стали приведены в табл. 1.
Механические свойства сталей приведены в табл. 2.
Хладостойкость предлагаемой стали значительно выше известных сталей и составляет 73-88%,. Прочностные и пластические свойства находятся иа уровне известных марок сталей. Такие высокие механические свойства обусловлены оптимальным соотношением содержаний марганца и углерода. Во всех известных сталях 1 ) типа
l110F133I соблюдается отношение
Mn: C) 10.
Для улучшения обрабатываемости стали в ее состав введен кальций, что привело к заметному увеличению стойкости режущего инструмента и уменьшению температуры в зоне резания.
Для определения обрабатываемости проведены стойкостные испытания.
За критерий оценки принят износ инструмента по задней грани (Ъз).Испытания проводят при постоянной глубине резания и подачи твердосплавны" ми резцами марки Т15К6 на различных скрростях резания. Результаты исследований приведены в табл. 3.
Полученные результаты показывают, что обрабатываемость предлагаемой стали на 15-30% выше, чем известной 51 ) и на 30-45% выше, чем известной 21 стали.
Экономический эффект от внедрения предлагаемой стали составляет
189 тыс. pyei.
Ее можно рекомендоватЬ для деталей узлов трения машин и оборудования, работающих в условиях Севера и БАМа.. 1036782
Ж о о с4 I г4 I
63 I l
3f;) it
g 1
Ц I
Е if!
1
1 !
3 ь ъ, с ъ с
СЪ ° ЕЪ И ф ф ф )»
Ill
Ф Ъ
)»
IO . с б М (Ч . )Ч
6I !.f
I& 1
f
I е
% Ь я о
<Ч )Ч ф в ъ о
Ot )Ч
1 о
l !
:I
6Ъ ч3 МЪ в . ъ юь
C0 - ) С0 )Ч )Ч Р4
6Ъ
% ф
СЧ
СЧ
Cl
СЧ
I, !
1
3
I
I .! ,I
1 .!
) !
I !
1 I
1 t I
I, Э 1 !
) 3 1
3 I I
I I I
I f! — 3 I
1 ! 3 1.
1 I Ф I
). I ФI
1 Ц !
I C4 I О I
1 I O !
1 I
1 1 Ф !
I I 0!I
34 I.
) !! 3 1
I! t !
I 1 I
1 3 I . 1
1 ) I
I I
I I! 1. I
В В В
I .3 !
:s °
М Ф о î о с ъ а о о о Ф
D о
Ю .
D. с о Ф о
1 30 о н Х
I .Э
1 3
1 Э
1 Ц
1. й
1 I Э
1 М
4. Ф
М
I Ф
1.0( (UÎO
:I .
I.t!
),,1 1
I. g
1! .-1
l
Llf ИЪ о о с с о о
afI ИЪ МЪ МЪ о о о о с с с с о о. о о
1 1 ! 1 ! 1
3 П3 !.
uI
I 3
Г ч
% 4
Ь Ь о о о о о
И )Ъ m
Ь % ° Ь о.î а
РЪ с
CI н с ъ с
D 4) 3
)Ч (Ч <Ч
I 1
I I
I I.
) aì
1 I ее о
В ФЬ о о (Ч )Ч о с Ф
СЧ
1 1
I 1
1 ° а»
l !h
t "
I 3 ! с
Ь ) )Ч
М . Ф )в Ю
° аь ° . ъ ° о ° о о о о
Ю в
CI о
Ю
М о с» м.о о
lO IO lO ф
Ь Ъ аь о о о. о
I l
3 I
1 1
1 I и
3 t
I 1 о ф
5 °
D о
С0 .М о
1 I 1
3f! 1.
i )б ))3 I с"4 . сЧ
1 ДМ 1.
1 . 1 1
3
I
1
I
1.
1
I
1
1
I
I (.
1 I
I
1 .1
I . .1
I
I
I
I
f !
I
1
I. 1
I
1
t
I .!
I
l
1
I
3
1 I
t .
I
1 о I
10 6782
Таблица 2
Ъ
1 н 4д
Дж/см, Дж/см
2 (2
1 (кагс/см ) (кгм/см /
МПа, 6Tq
% (кг/мм ) db1 1ii (кг/мм 1
Сталь
Cl н-4о 100З о н+20 †100=44
19,5 известная
8,6
19,5
28,5
38,6
88,3
° 100=47
23,0
Известная
10,6
99,6 48,3
23,0
32 3
Таблица 3
5 мм/об
Ч м/мин мин
Сталь
Известная Известная ПредлаС1) (2 ) гаемая
0,24
0,3
62,5
0,46
0,34
0,5
0,69
0,43
0,35
1,0
0 15 78,6
0,77
0,59
0,86
1,31
0,78
0,59
1,10
1,42
97,8
1,26
2,14
1,18
Составитель Л. Суязова
Редактор Н. Рогулич Техред Ж.Кастелевич Корректор A. Ильин
Заказ 5945/27 Тираж 627 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
0,20
0,29
0,38
0,30
0,50
0,72
0,50
0,80
