Сталь
СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и пластичности, она содержит компоненты в следующем соотношении , мас;%: Углерод 0,55-0,65 Кремний 0,60-0,90 Марганец . 0,50-0,80 Алюминий 0,04-0,1 ТитанOj05-0,15 Железо Остальное
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСА БЛИН
ПЕ (И1
3(5П С 22 С 38/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ H ОТКРЫТИЙ (21) 3505635/22-02 (22l 25.10.82 (46) 23 . 03. 84. Бюл. 9. 11 (72l В.Н. Бирюкова, A.Í. Блошенко, Э.Я; Редекоп, А.С. Поздняков и A.H. Чичканов (53) 669.14.018.256-194 (088.8) (56) 1. Патент Японии В 56-21945, кл. С 22 С 38/60, 1981.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 507665, кл. С 22 С 38/00, 1976. (54! (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и пластичности, она содержит компоненты в следующем соотношении, мас;Ъ: углерод " 0,55-0,65
Кремний . 0,60-0,90
Марганец . 0,50-0,80
Алюминий оу04-0,1
Титан 0;05-0,15
Железо Остальное
1081232
50 .Таблица 1
Содержание компонентов, мас.Ъ
Б 1 I 1
Мь А1 Т1
Сталь
Предлагаемая 0,5 . 0,15
0,65 0,15
0,050
Остальное
0,040
0,6
0,55
О, 10.
0,07 0,75
0,60
0,15
0,10
0,80 0,18
0,65
0,90
Изобретение относится к металлургии, в частности к легированным сталям, и может быть использовано для изготовления иэделий, работающих в условиях большого износа, ударных и изгибающих нагрузок, например отвалов плугов.
Известна сталь t13 повышенной иэносостойкости состава, мас.%:
Углерод 0,3-0,8
Кремний До 0,35
Марганец 0,3-1,5
Хром О, 5-2
Алюминий 0,015-0,05
Титан 0,02-0,07
Ванадий 0,05-0,2
Цинк 0,05-0,2
Сера 0,04-0,15
Железо Остальное
Однако эта сталь обладает относительно низкой пластичностью и вязкостью, что препятствует ее применению в условиях больших эксплуатационных нагрузок.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является сталь $23 состава, мас.Ъ
Углерод 0,65-0,74
Кремний 0,15-0,35
Марганец 0,2-0,4
Алюминий . 0,03-0,08
Титан 0,01-0,1
Кальций 0,001-0,08
Магний 0,001-0,05
РЗМ 0,001-0,08
Ванадий 0,05-0,2
Железо Остальное
Известная сталь обладает повышенной твердостью после проката, и требует дополнительной термообработки. Кроме того, присутствие кремния в стали является только технологической добавкой. Поэтому даже после изометрической закалки известная сталь имеет недостаточнук вязкость и пластичность и не может применяться для изготовления. деталей, работающих в условиях ударных н изгибающих нагрузок, например отвалов плугов.
Целью изобретения является повышение ударной вязкости и пластичности стали.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, 5. кремний, марганец, алюминий, титан и железо, содержит компоненты, в следующем соотношении, мас.Ъ:
Углерод 0,55-0,65
Кремний 0,60-0,90
10 Марганец 0,50-0,80
Алюминий 0,04-0,1
Титан 0,05-0,15
Железо Остальное
Пластичность предлагаемой стали повыаается за счет понижения твердости по сравнению с известной после прокатки.
Предлагаемая сТаль может содержать в качестве примеси хром в количестве до 0,25 мас.Ъ.
Кремний вводится в сталь с целью повышения закаливаемости, прокаливаемости, упругости, иэносостойкости и вязкости, особенно при иэотермической закалке. Присутствие кремния в стали в количестве 0,609.,90% не ухудшает обрабатываемости стали и не повышает склонности ее к обезуглероживанию, в то время как содержание менее 0,60% не обеспе30 чивает требуемой упругости и вязкости .после изотермической закалки, а содержание более 0,90% увеличивает склонность стали к обезуглероживанию.
Марганец введен в сталь с целью
35 предотвращения выделения углерода при высоком содержании кремния в виде графита.
Процентное содержание марганца (0,5-0,8% ) выбрано иэ расчета того, 40 что добавка его в количестве 0,5% мало влияет на механическое старение стали, а при содержании свыае 0,8% наблюдается повьиаенная склонность к росту зерна при нагреве в аусте45 нитной области, что вызывает снижение ударной вязкости..
Химический состав исследованных плавок предлагаемой стали представлен s табл. 1.
1081232
Продолжение табл. 1
Содержание компонентов, мас.Ъ
Si Ив Cr Al Ti
Сталь
Известная
До 0,35 0,3-1,5 0,5-2 0,015-0,05 0,02-0,07
0,3-0, 8
Кроме того, цинк 0,05-0,2 мас.Ъ и сера 0,04-0,15 мас.Ъ
Сталь
Механические свойства предлагаемая
2 ) известная
1 3
Ударная вязкость кгсм/см 2
1,7-2 ° 5
4,5
6 8 5,0 по образцам 7 7 мм с надрезом 1 мм
5,0
1, 7-2,5
4,5
6,8 по образцам 10 10 мм с надрезом 2 вел
4,0
3,5
5,5
Пластичность, стрела прогиба, мм
Предел прочности при изгибе кгс/вы
424
420. 456
300-340
280
240
Твердость проката, нВ
Tspaa 603 Подписное
Филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул.Проектная, 4
Предлагаемая сталь выплавлялась в дуговой электропечи емкостью 1 т.
Слитки прокатывались на полосы толщиной 14 мм (для изготовления рбразцов) и 7 мм (для изготовления деталей — отвалов плугов ).
Применение термической обработки изотермической закалки позволяет в несколько раз по сравнению с горячекатаным состоянием повысить прочностные характеристики стали.
Иэотермическая закалка производилась по следующему режиму: темпера%
Предлагаемая сталь в горячекатаном состоянии имеет структуру— пластинчатый перлит с твердостью
240-280 кгс/мм2, после эакалки— структуру игольчатого тростита, обес- ° .
ВНИИПИ Заказ 1481/24 тура аустениэации (900+10J С, охлаждение в расплаве солей при температуре (280<101 Ñ, выдержка
20 мин, последующее охлаждение в воде (промывка).
Таким путем достигается получение всего комплекса механических свойств, требуеьых для деталей, работающих в условиях большого износа. Механические свойства стали исследованных плавок при твердости 52-54 PC представлены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2 печивающую высокий комплекс свойств. Ожидаемый экономический эффект от. применения предлагаемой стали составит
2400000 руб.
