Конструкционная сталь

 

Изобретение может быть использовано для изготовления литых деталей сложной конфигурации, подвергающихся при эксплуатации высоким изгибным и ударным нагрузкам , абразивному изнашиванию в диапазоне температур от 50 до -50°С, например отливки звеньев гусениц сельскохозяйственных и трелевочных тракторов. Конструкционная сталь, содержащая углерод , кремний, марганец, хром, алюминий, железо, дополнительно содержит бор. титан , ванадий, кальций, барий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,25-0,45; кремний 0,5-1; марганец 0.5-1; хром 0,5-1; ванадий 0.01- 0,1; бор 0.001-0,005; алюминий 0,015-0,1; титан 0,015-0,06; кальций 0,001-0,005; барий 0,001-0,005; азот 0,006-0,02; железо остальное , причем отношение титана к азоту должно находиться в пределах 2,2-3.2 табл. сл С

(19) (! 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)з С 22 С 38/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (Л

Сл (21) 4855100/02 (22) 31.07.90 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Научно-исследовательский институт металлургии и Чебоксарский агрегатный завод им. XXIV съезда КПСС

: (72) Л.Б. Ефимова, Г.В. Спиркина, А.Х. Кадармеров, В.Г. Мизин, В.И. Канторович, Е.А. Новоселов, И.А. Малов, Л.П. Абаимов.

В.В. Попов, А.Л. Овсянников, В.А. Полетаев и А.О. Хоменко (53) 669-15.018.2(088.8) (56) ГОСТ 977-88, Авторское свидетельство СССР

648647, кл. С 22 С 38/38, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1342941, кл. С 22 С 38/58, 1987.

Патент ПНР N- 107368, кл. С 22 С 38/22, 1980. (54) КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к области черной металлургии, преимущественно к производству и применению легированных сталей, и может быть использовано для изготовления литых деталей сложной конфигурации, подвергающихся при эксплуатации высоким изгибным и ударным нагрузкам, абразивному изнашиванию в диапазоне температур от +50 до -50 С, например для отливки звеньев гусениц сельскохозяйственных и трелевочных тракторов.

Цель изобретения — увеличение прокаливаемости, ударной вязкости в высокопрочном состоянии, конструктивной прочности и износостойкости. (57) Изобретение может быть использовано для изготовления литых деталей сложной конфигурации, подвергающихся при эксплуатации высоким изгибным и ударным нагрузкам, абразивному изнашиванию в диапазоне температур от 50 до -50 С, например отливки звеньев гусениц сельскохозяйственных и трелевочных тракторов.

Конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром. алюминий, железо, дополнительно содержит бор. титан, ванадий, кальций, барий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.0ь: углерод 0,25-0,45; кремний 0,5 — 1; марганец 0,5-1; хром 0,5-1; ванадий 0010,1; 6ор 0.001 — 0,005; алюминий 0.015-0,1; титан 0,015-0,06; кальций 0,001-0,005; барий 0,001-0,005; азот 0,006-0,02; железо остальное, причем отношение титана к азоту должно находиться в пределах 2,2 — 3. 2 табл. Сталь выплавляют в открытой индукционной печи емкостью 150 кг с основной футеровкой. Термическую ()бработку проводят по режиму:закалка при 880-900 С с последующим отпуском при 180 С в течение 2 ч.

Испытания ударной вязкости проводят при

+20 и -500С.

В табл. 1 приведен химический состав; в табл, 2 — механические свойства предлагаемой стали и известной.

Сталь предлагаемого состава позволяет обеспечить необходимую закаливаемость, глубокую прокаливаемость и после упрочняющей термической обработки — твердость на поверхности деталей 45-55 HRC. Эта

1745775

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Ванадий

Бор

Алюминий;

Титан

Кальций, Барий

Азот

Железо

0,25-0,45

0,5-1,0

0,5""1,0

0,5-1,0

0,01-0,10

0,001-0,005

0,015-0,10

0,015-0,06

0,001-0,005

0,001-0,005

0,006-0,020

Остальное

)и I

Табпица1

Сталь с ее

Сбдержанне эленентов, нас,г

И Ст Ч т

Al оа N

Св йредмгае« мая

1 г

4

6

Известная

0,012

0,036

0,025

0„058

0,}0 о,015 о,14

0,46 .0,92

0;87

О,Е1

0,50

1,О

1,12 о,ооо8

О,ОО1

0,0012

О,ОО2

0,005

O,ОО22

0,006

0,0005 0,005

0,0016 0,006

0,005 О;015

0,0023 0,018

0,00t 0,020

0,003 0,010

0,0054 0,022

0,0006

0,005 о,оо24

0,0035

О,OO1

0,0042

0,0055

2,0

2,5 г,» г,77

3,0

2,2

3.4

0,008

О,О1

0,06

О,О15

О;О2

О,1O

0,12

0,01

0,015

0,036

0,05

0,06

0,022 о,о7

0,48 о,5о

0,74 о,88

1,ÎÎ

0,56

1,о8

0,45

1,0

0,54

0,75

0 50

0,92

1,10

0,24

0,25 о,32

0,37

0,41

О, 4 5

О, 4 7

О, 68 1 > 3 ИО О, 52

0i009

0,31 0,45 сталь мелкозерниста (зерно N- 8-9 по ГОСТ

8639-82 при нагреве до 930 С), Стель характеризуется комплексом высоких прочностных, пластических и вязких свойств. мало изменяющихся при отрица- 5 тельных температурах. что позволяет усr! åøHÎ применять ее для деталей ответственного назначения. работающих в тяжелых почвенно-климатических условиях.

Конструкционная сталь, содержащая yr- 10 лерод, кремний, марганец, хром, алюминий и железо, дополнительно содержит бор, титан, ванадий, кальций, барий и азот при следующем соотношении компонентов, мас.$:

Углерод 0,25-0,45 15

Кремний 0,50-1,00

Марганец 0,50-1,00

Хром 0,50-1,00 . Ванадий 0,01-0,10

Бор 0,001-0,005 20

Алюминий 0,015-0,10

Титан 0,015-0,06

Кальций 0,001-0,005 .

Барий 0,001-0,005

Азот 0,006-0,020 25

Железо Остальное причем отношение титана к азоту должно находиться в пределах 2,2-3,0.

Формула изобретенйя

Конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий и железо, отл ич а ю ща я с я тем,что,с целью увеличения прокаливаемости, ударной вязкости в высокопрочном состоянии, конструктивной прочности и износостойкости, она дополнительно содержит бор, титан, ванадий, кальций, барий и азот при следующем соотношении компонентов, мас. ; причем отношение титана к азоту должно находиться в пределах 2,2-3,0.

"745775 таблиц ° 2

Пекзннческие сеойстеа

Характеристика деталей после закалки

Характеристика прокалие аеност м теер- Глубина дость полунарполу- тенсмтной мартен- зона, нн ситной зоям, HRC

Стал °

Ударная вязкость КС0, nw/ 2 пр температуре, С

Относительное удлинение о,в тек рдость поееpwcтм, HRC

+20 -50

24,0 4 ° 2 4,0 48 - 50 27,0 1ев 760

7,6 йзаестмап

1560

Составитель Л. Яснова

Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор Н. Гунько

Заказ 2365 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Предлагаемая

2

4

6

7 банер зерма аустеHNTO tO гост

5639-82 при 930тС

7-6

S""9

8-9

В-9

8-7

38

39

42

44

46

48

12

27

27

27

27

27

1684

1720.

Время сопротиелення, g,,ипА

2200

7,3

9,8

9,7

9.3 в, в

8,0

8;0

Относительное суяенне полярен ного се мания, 29,6

43

45 ° 0

3В,0

34,6

32,4

32,2 .

3,5 2.0

5 ° 3 5 ° 0

6,2 5,6

6,0 5,8

5,6 5;0

5,2 4,8

4 ° 1 318

464В

4951565657 Сопротиа ление статинескону изГнбу, т

47 28,0

30,0

52 36,2

54 32 0

58 31«3

59 29,8

59 18 ° 7

Относительная нзносо стойкость

0,98

l 12

1,19

1,23

1,17

1 ° 36

1,35