Сталь
Изобретение относится к области металлургии , в частности, к хромомарганцевым конструкционным сталям с метастабильным аустенитом. упрочняемым холодной пластической деформацией. Сталь содержит: мас.%: углерод 0.21-0,28, хром 14,1-15,0, марганец 6,6-7,3, кремний 0,3-0,48. алюминий 0,01-0.035. кальций 0,01-0,05, железо - остальное, 1 табл.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУбЛИК (53)5 С 22 С 38/38
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4887673/02 (22) 04. 12.90 (46) 23.10.92. Бюл, М 39 (71) Мариупольский металлургический институт (72) А.П,Чейлях, Л.С,Малинов, И.M.Îëeéíèê и Е.M.Áåêåòoâà (56) Авторское свидетельство СССР
N 505742, кл. С 22 С 38/38, 1976.
Известия АН СССР. Металлы, 1988, N 2, с. 78-83.
Изобретение относится к металлургии; в частности к конструкционным хромомарганцевым сталям с метастабильным аустенитом, упрочняемым холодной пластической деформацией.
Известна сталь, содержащая, мас. :
Углерод 0,12-0,4
Хром 8 — 14
Марганец 7-10
Молибден 0,5 — 3
Медь 2-4
Кремний 0,5 — 1
Ванадий 0,6 — 2
Азот 0,12 — 0,2
Ниобий 0,03-0,1
Церий 0.05 — 0.08
Железо Остальное.
Недостатком известной стали является легирование дорогими и дефицитными элементами (молибден, медь, ванадий. ниобий, церий), а также необходимость применять сложную термообработку для получения высокоГО уровня прочностных сВойств.
Известна хромомарганцевая сталь
10Х14Г6, содержащая, мас,g:
Углерод 0,1
Хром 13,75. Ы,, 1770440 А1 (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности, к хромомарганцевым конструкционным сталям с метастабильным аустенитом, упрочняемым холодной пластической деформацией, Сталь содержит; мас.7; углерод 0,21 — 0,28, хром 14,1 — 15,0, марганец 6,6 — 7,3, кремний
0,3 — 0,48, алюминий 0,01 — 0.035, кальций
0,01 — 0,05, железо — остальное, 1 табл.
Марганец 6.26
Кремний 0,28
Алюминий 0,045
Железо Остальное Эта сталь имеет в структуре более 507; мартенсита, что значительно затрудняет ее холодную деформацию, Наиболее близкой по составу и технической сущности к предлагаемой является хромомарганцевая сталь ЗОХ13АГ7, содержащая, мас, :
Углерод 0,29
Хром 13,69
Марганец 7,31
Кремний 0,13
Азот 0,13
Медь 0,1
Алюминий 0,04
Железо Остальное.
Недостатком известной стали является низкая прочность и невысокая пластичность в закаленном состоянии и сравнительно невысокий уровень свойств после холодной пластической деформации.
Цель изобретения — повышение предела текучести и пластичности стали после холодной деформации кручением.
1770440
Химический состав и механические свойства сталей
Механические свойства к плве
С Cr
Се
Си в аакаленном состоянии после вакалки и хо лодчой девориамим вручением со степеиьо 342
1,„,1в1в 1д,дда 0,2
1„.мь 1 .ю. g,ä
510 46
650 68
700 73
1 . 018
11 D,21
Ш 0,25 оптимален
1З80
1400
48
64
210
1 360
1400
670 67
480 49
15 7,3 0,48 D,035 0,05
15,4 7,5 0,6 0,04 0,06
1т 0,28
0 0,3
1100
200
63
1160
200
1З,69 7,З1 0,1З 0,04 - О,1З О,1 лрототим 0,29
ЗОХ13дг7
920 . 200
1180
420 50
Эта цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, алюминий и железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас. :
Углерод 0,21-0,28
Хром 14,1 — 15
Марганец 6,6-7.3
Кремний 0,3-0,48
Алюминий 0,01 — 0,035
Кальций 0,01 — 0,05
Железо Остальное, Содержание легирующих злементов выбрано с таким расчетом, чтобы после закалки с 1100ОС структура стали являлась преимущественно аустенитной с небольшим количеством мартенсита (5). Аустенит в этой стали метастабилен и в ней при деформации образуется как мартенсит напряжения, так и мартенсит деформации, Первый обуславливает получение низкого предела текучести, что облегчает упрочнение холодной пластической деформа,цией. Второй, образуясь преимущественно в процессе нагружения при испытании механических свойств, обуславливает высокую прочность, а благодаря релаксации пиковых микронапряжений при протекании у - а превращений, повышает одновременно и пластичность.
Экспериментальные составы сталей были выплавлены в промышленной индукционной печи с основной футеровкой. Полученные слитки после гомогенизации ковались на прутки, из которых изготовлялись образцы для испытаний, Образцы подвергались закалке с 1000 — 1100 С в масло и отпуску при 200-300 С, Кроме того, для выСодереанне летируових элее ентов, иас.2
6,2 0,18 О,008 0,007
14 1 6 6 0 3 0 О1 0 О1
14,4 6,8 0,38 .0,02 О, 02 яснения способности стали к деформационному упрочнению их подвергали холодчой деформации кручением со степенями 14%, а затем проводили испытания свойств при
5 комнатной температуре, Термообработка и испытания механических свойств проводились в лабораторных условиях Мариупольского металлургического инсти гута.
Химический состав и механические свойст10 ва сталей приведены в таблице, Из таблицы следует, что прочностные свойства и пластичность предлагаемой ста ли в закаленном состоянии и особенно после холодной деформации кручением f5 значительно выше, чем у прототипа. Причем, после холодной деформации кручением одновременно повышается и предел текучести и пластичность стали.
Эффективность заявляемого техниче20 ского решения заключается в повышении прочностных свойств и пластичности стали, что позволяетуменьшить металлоемкость деталей и увеличить срок их зксплуатации, Формула изобретения
25 Сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, алюминий и железо, о т л и- . ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения предела текучести и пластичности после холодной деформации кручением, она допол30 нительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас. g:
Углерод 0,21 — 0,28
Хром 14,1-15,0
Марганец 6.6-7,3
35 Кремний 0,3-0,48
Алюминий 0,01 — 0,035
Кальций 0,01 — 0,05
Железо Остальное.
