Рессорно-пружинная сталь

 

Использование: в металлургии, в частности в составах рессорно-пружинной стали, применяемой для изготовления упругих элементов машин и механизмов. Сущность изобретения: повышение годного металла за счет повышения горячей и холодной пластичности при сохранении механических свойств. Предлагается рессорно-пружинная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, железо при следующем соотношении компонентов, масс. %: C - 0,55-0,65, Si - 1,8-2,2, Мn - 0,7-1,0, Cr - 0,31-0,45, Fe - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу рессорно-пружинной стали, применяемой для изготовления упругих элементов машин и механизмов.

Известна сталь 60Г, содержащая углерод, кремний, марганец, железо, при следующем содержании компонентов, мас.

Углерод 0,57 0,65 Кремний 0,17 0,37 Марганец 0,7 1,0 Железо Остальное В известной стали допускается содержание хрома, но не более 0,25 [1] Недостатками известной стали являются: высокий расходный коэффициент, который достигает 1080 кг/т и более; высокий механический предел упругости.

Известна также рессорно-пружинная сталь марки 60С2Г, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, железо при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,55-0,65 Кремний 1,8-2,2 Марганец 0,7-1,0
Хром не более 0,30
Железо Остальное,
принята за прототип [2] Эта сталь поставляется в виде горячекатаных прутков различного сечения.

Недостатками известной стали является:
низкая горячая пластичность;
высокий расходный коэффициент (1080 кг/т).

Задачей, на расширение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение выхода годного металла за счет повышения горячей и холодной пластичности при сохранении механических свойств.

Техническая задача достигается за счет того, что предлагается сталь, содержащая, мас.

Углерод 0,55 0,65
Кремний 1,8 2,2
Марганец 0,7 1,0
Хром 0,31 0,45
Железо Остальное
Содержание хрома 0,31 0,45 предотвращает выделение графита, что приводит к повышению как горячей, так и холодной пластичности. Снижается расходный коэффициент (см. таблицу).

Промышленно-опытными испытаниями установлено, что нижним пределом содержания хрома является 0,31 мас. При содержании хрома менее 0,31% снижается твердость, сталь непригодна по прямому назначению, пластичность же практически не меняется, выход годного металла практически равен выходу годного при производстве стали 60С2Г. При увеличении содержания хрома более 0,45 пластичность снижается за счет легирования матрицы хромом и одновременно повышается твердость, которая выходит за пределы установленные ГОСТом. Количественное содержание хрома, при сохранении количественного отношения остальных элементов позволяет повысить пластичность и уменьшить расходный коэффициент.

Анализ технических решений в исследуемых и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с признаками в заявляемом решении и признать их соответствующими критерию "существенные отличия".

Химический состав известной и предлагаемой стали и механические характеристики указаны в таблице.

Примеры:
1. Сталь 60-С2Г с содержанием хрома менее 0,31% например 0,1% Пластичность в горячем состоянии близка к удовлетворительной. Расходный коэффициент высокий и составляет 1080 кг/т.

2. Сталь с содержанием хрома 0,31% Пластичность в горячем состоянии и в холодном значительно повышается. Расходный коэффициент снижается на 10 кг/т по сравнению с известной маркой стали, принятой за прототип.

3. Сталь с содержанием хрома 0,35% Пластичность в горячем состоянии выше удовлетворительной (более 60%). В холодном состоянии также повышается. Расходный коэффициент снижается.

4. Сталь с содержанием хрома 0,45% повышается горячая и холодная пластичность. Снижается расходный коэффициент.

5. Сталь с содержанием хрома более 0,45% (0,50%). Пластичность в горячем состоянии ниже удовлетворительной. Холодная также понижается. Твердость выходит за пределы ГОСТа. Сталь непригодна для использования по прямому назначению, как рессорно-пружинная.

6. Все компоненты содержатся в стали по запредельному минимуму. Пластичность удовлетворительная. Твердость снижается ниже допустимого уровня. Сталь непригодна по своему назначению.

7. Все компоненты содержатся в стали по запредельному максимуму. Повышается твердость, которая выходит за допустимые пределы по ГОСТу, снижается пластичность в горячем и в холодном состоянии. Повышается расходный коэффициент. Сталь по твердости непригодна для прямого назначения.

Пример конкретного выполнения:
Нагрев стали под прокатку и прокатку проводили в прокатном цехе N 1 АО "Мечел" на стане 300. Нагрев стали проводили по технологии, принятой для рессорно-пружинных сталей, т.е. нагрев до температуры 11060 1210oC, выдержка в течение 1,5 2,5 ч с последующей прокаткой на сортовом стане 300. Результаты приведены в таблице.

Производство предлагаемой стали по сравнению с известной позволит полностью заменить сталь 60С2Г на новую сталь, по своим механическим свойствам не отличающуюся от известной, но с более низким расходным коэффициентом.

Применение предлагаемой стали позволило снизить расходный коэффициент на 10-12 кг/т. При сохранении себестоимости как у известной стали, экономический эффект составит 1% на каждую тонну произведенной стали.


Формула изобретения

Рессорно-пружинная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец. хром, железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.

Углерод 0,55 0,65
Кремний 1,8 2,2
Марганец 0,7 1,0
Хром 0,31 0,45
Железо Остальноеи

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Сталь // 2031179
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сталей, и касается высокопрочной низколегированной среднеуглеродистой мартенситной стали

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу специальной экономнолегированной кремнистой графитизированной стали, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения, например в стекольном машиностроении, металлургии и других отраслях народного хозяйства

Сталь // 1787168
Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям, применяемым в машиностроении для изготовления крупногабаритных деталей, обладающих повышенной твердостью и износостойкостью

Сталь // 1678893
Изобретение относится к черной металлургии , в частности к стали для изготовления высоконагруженных деталей машин, например валов для тракторов

Изобретение относится к металлургии, в частности к литейной инструментальной стали, используемой для получения литых заготовок штампового инструмента горячего деформирования и форм литья под давлением

Сталь // 1574674
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу стали, и может быть использовано в машиностроении, в стекольной промышленности и других отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к металлургии, а именно к составу износостойкой литой стали, используемой для изготовления отливок, работающих в условиях абразивного износа со средними ударными нагрузками, например литые детали горнодобывающего и горно-обогатительного оборудования

Изобретение относится к металлургии, в частности к коррозионно-стойкой легированной стали, и может применяться в машиностроении для конструкций, работающих в нейтральных и слабосолевых средах

Изобретение относится к металлургии, а именно к созданию конструкционных высокопрочных коррозионно-стойких сталей

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию коррозионно-стойкой хромистой стали для изготовления изделий, работающих в агрессивных средах

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению плакированной коррозионностойкой стали, которую можно использовать при изготовлении листов и труб для нефтяного и химического машиностроения, для строительства нефтепрповодов, тепловых сетей и т.п
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству рессорно-пружинных сталей, использующихся при изготовлении упругих элементов, применяемых в подвеске автомобиля
Сталь // 2331704
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления инструмента холодного деформирования

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству аустенитной стали, используемой для изготовления изделий для надземного или подземного строительства
Сталь // 2415194
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению стали, используемой для производства мелющих шаров особо высокой твердости диаметром от 80 до 100 мм

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению ковкой стали, обладающей прекрасной деформируемостью при ковке
Наверх