Сталь

 

O П И С А Н И Е ()950792

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.81 (21) 3231530/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 22 С 38/48

Гееударстееллый кемлтет

СССР по делам лэееретелнй и етерытий

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.82 (53) УДК 669.15-194 (088.8) Е. М. Сввиикий, Н. М. Анисимов, В. Ф. Попов, ВГ, Денисов и Н. Н. Власов (72) Авторы изобретения

Институт металлургии им. А. А. Байкова э й1 (71) Заявитель (54) СТАЛ Ь

Азот

Железо

0,01 —.0,016

Остальное

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к сталям для тяжелонагруженных деталей, подвергающихся химико-термической обработке.

Известна сталь (1), содержащая, вес. %:

Углерод 0,17 — 0,24

Кремний 0,17 — 0,37

Марганец 0,8 — 1,2

Хром 0,8 — 1,2

Молибден 0,07 — 0,11

Бор 0,002 — 0,004

Железо Остальное

Эта сталь имеет низкую ударную вязкость.

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь (2), содержащая, вес. о

Углерод 0,14 — 0,19

Марганец 0,5 — 0,8

Кремний 0,17 — 0,37

Хром 0,4 — 0,6

Молибден 0,4 — 0,6

Никель 1,6 — 2,0

Ванадий 0,1 — 0,25

Ниобий 0,05 — 0,10

Медь 0,10 — 0,25

Недостатком этой стали является низкий уровень ударной вязкости и пластичности при низких температурах, особенно после длительной химико-термической обработки. Наличие указанных недостатков препятствует использование этой стали для изготовления деталей машин и конструкций в северном исполнении.

Целью изобретения является повышение ударной вязкости при низких температурах.

Для достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, никель, ванадий, ниобий, медь, азот и железо, дополнительно содержит алюминий и церий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 0,14 — 0,19

Марганец 0,5 — 0,8

Кремний 0,17 — 0,37

Хром 0,4 — 0,6

Молибден 0,4 — 0,6

Никель 1,6 — 2,0

Ванадий 0,1 — 0,25

Ниобий 0,03 — 0,10

950792

0,10 — 0,25

0,01 — 0,02

0,01 — 0,03

0,005 — 0,05

Остальное

Медь

Азот

Алюминий

Церий

Железо

Таблица 1 с а

1с

Химический состав, вес.Ф

al J С ) С

1 с. ) sl 1 с, ) и. ) ill ) v ) сь J c ) Предлагаемая

Остальное

0 14 0 51 0 18 0 40 0 39 1 60 0 10 0 03 0 10 0 010 0 009 0 005

017 069 027 049 051 186 018 007 018 0015 0021

0,029

0,19 0,80 0,38 0,61 0,60 2,0 0,25 0,10 Ъ,25 0,020 0,030 0,050

Известная

0,16 0,68 0,26 0,47 0,53 1,87 0,17 0,07 0,17 0,016

Таблица 2

Доля волокна 8, Ф

Твердость

Нйс, кг/мм

Ударная вязкость

КСЧ, кгм/см к

Относительное удлинение д Ф

Предел текучести 6г кгlмм

Предел прочности бд кг/мм

Сталь

-8a с -60 с о } а

Предлагаемая

6,0

100

1аа

62,5

14а,7

142,5

1 161,1

162,3

3 163,6

5,1

11,2

100

7,8

8,3

100

62,8

11,9

4,3

63,6

100

143,8

5,2

10,7

Известная

60

62,6

9,8

2,7 3,5

142,7

4 162,0

В индукционной печи выплавлены и опробованы в полупромышленных условиях несколько вариантов предлагаемой стали.

Химический состав известной и предлагаемой стали представлен в табл. 1.

Разливка и прокатка осуществляются при обычной технологии. Цементацию производили в газовой среде при 940 С в течение 28 ч, что дает требуемую глубину цементации не менее 2,4 мм.

Сравнение механических свойств предлагаемой и известной сталей показывает, что значение ударной вязкости при отрицательных температурах вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ним при эксплуатации в условиях Севера.

Относительное удлинение предлагаемой стали также несколько выше соответствующих свойств известной. Пределы прочности и текучести обеих сталей одинаковы.

Механические свойства исследованных сталей представлены в табл. 2 (закалка

880 С, отпуск 500 С).

Твердость предлагаемой стали после цементации, закалки и отпуска находится на уровне твердости известной.

Таким образом, более высокие значения ударной вязкости при низких температурах и достаточно высокая твердость (более

60 кг/мм ) позволяют увеличить срок службы деталей, изготовленных из предлагаемой стали, при эксплуатации в северных условиях в 1,5 — 2,0 раза. Кроме того, повышается надежность деталей, изготовленных из

15 этой стали.

Предлагаемая сталь хорошо прокатывается в горячем состоянии, имеет хорошую цементуемость и прокаливаемость и удовлетворительную обрабатываемость резанием.

Технология выплавки предлагаемой стали не меняется по сравнению с технологией, используемой для известной.

950792

Формула изобретения

С оста в и тел ь Г. Дуди к

Редактор Л. Повхан Техред А. Бойкас Ко рре кто р Е. Ро ш к о

Заказ 5635/30 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, никель, ванадий, ниобий, медь, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вяз-,5 кости при низких температурах, она дополнительно содержит алюминий и церий при следующем соотношении компонентов, вес.%.

Углерод 0,14 — 0,19

Марганец 0,5 — 0,8

Кремний 0,17 — 0,37

Хром 0,4 — 0,6

Молибден 0,4 — 0,6

Никель 1,6 — 2,0

Ванадий 0,10 — 0,25

Ниобий 0,03 — 0,10

Медь 0,10 — 0,25

Азот 0,01 — 0,02 Алюминий 0,01 — 0,03

Церий 0,005 — 0,050

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 282658, кл. С 22 С 38/32, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 500286, кл. С 22 С 38/00, 1976.