Конструкционная сталь
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в энергетическом машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,25-0,35; кремний 1,0-2,0; марганец 0,7-1,3; титан 0,2-0,3; алюминий 0,03-0,07; бор 0,2-0,4; кальций 0,007-0,013; барий 0,006-0,008; магний 0,005-0,01; медь 0,4-0,8; ванадий 1,5-2,5; железо - остальное. Технический результат - повышение усталостной прочности и прокаливаемости стали. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в энергетическом машиностроении.
Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,1-0,55; кремний ≤ 1,0; марганец 0,2-0,3; титан > 0,005; алюминий 0,005-0,1; бор 0,0002-0,005; кальций 0,0005-0,05; магний 0,0005-0,05; медь 0,005-2,0; ванадий > 0,005; железо - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение усталостной прочности и прокаливаемости конструкционной стали.
Технический результат достигается тем, что конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, титан, алюминий, бор, кальций, магний, медь, ванадий, железо, дополнительно содержит барий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,25-0,35; кремний 1,0-2,0; марганец 0,7-1,3; титан 0,2-0,3; алюминий 0,03-0,07; бор 0,2-0,4; кальций 0,007-0,013; магний 0,005-0,01; медь 0,4-0,8; ванадий 1,5-2,5; барий 0,006-0,008; железо - остальное.
Повышение усталостной прочности конструкционной стали достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в ее состав. Бор стабилизирует карбиды. Ванадий и титан упрочняют твердый раствор. Медь способствует дисперсионному твердению стали. Алюминий повышает вязкость сплава. Кальций, барий и магний раскисляют сталь, улучшают ее структуру, придают мелкозернистость.
В таблице приведены составы стали.
| Таблица | |||
| Компонент | Состав, мас.% | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,25 | 0,3 | 0,35 |
| Кремний | 2,0 | 1,5 | 1,0 |
| Марганец | 1,3 | 1,0 | 0,7 |
| Титан | 0,3 | 0,25 | 0,2 |
| Алюминий | 0,07 | 0,05 | 0,03 |
| Бор | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
| Кальций | 0,007 | 0,01 | 0,013 |
| Барий | 0,008 | 0,007 | 0,006 |
| Магний | 0,005 | 0,008 | 0,01 |
| Медь | 0,8 | 0,6 | 0,4 |
| Ванадий | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Усталостная прочность (для цилиндрических образцов), МПа | ˜800 | ˜800 | ˜800 |
| Прокаливаемость, мм | ˜150 | ˜150 | ˜150 |
Сталь может быть выплавлена кислым конверторным способом на кислородном дутье. Основной исходный материал - бессемеровский чугун и стальной лом. Термическая обработка стали включает закалку при температуре 850°С в масло и отпуск при температуре 530°С.
Источник информации
1. JP 2005-139485, 2005.
Конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, титан, алюминий, бор, кальций, магний, медь, ванадий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит барий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| углерод | 0,25-0,35 |
| кремний | 1,0-2,0 |
| марганец | 0,7-1,3 |
| титан | 0,2-0,3 |
| алюминий | 0,03-0,07 |
| бор | 0,2-0,4 |
| кальций | 0,007-0,013 |
| барий | 0,006-0,008 |
| магний | 0,005-0,01 |
| медь | 0,4-0,8 |
| ванадий | 1,5-2,5 |
| железо | остальное |
