Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, церий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения предела прочности и пластичности, она дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов , вес.% Углерод0,05-0,14 Кремний0,1-0,6 Марганец25,6-29,5 Хром10-12 Алюминий1-1,6 Церий0,05-0,15 Титан0,1-0,3 Железо Остальное . о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(5D C 22 С 38/38 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, церий, железо, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения предела прочности и пластичности, она дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, вес.%: углерод

Кремний

Марганец

Хром

Алюминий

Церий

Титан

Железо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВЪб (21) 3455404/22-02 (22) 17.06.82 (46) 07. 10.83. Бюл. Р 37 (72) Л. И. Шведов, Л; А. Баслык и E. Л. Шведова (71) Ни)(олаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им. адм. С. О. Макарова (53 ) 669.1 4. 018, 584-194 (088. 8/ (56) 1. ГОСТ 5632-72. Стали 12х13, 30х13, 20х25 Н20С2.

2. Авторское свидетельство СССР

9 522268, кл. С 22 С 38/38, 1976.

0,05-0,14

0,1-0,6

25,6-29,5

10-12

1-1,6

0,05-0,15

0,1-0,3

Остальное

1046322

Поставленная цель достигается тем, что Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, церий, железо, дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию беэникелевых литейных немагнитных тепло устойчивых сталей аустенитного класса, и может быть использована как в литом состоянии, так и в качестве заготовок для получения холодной пластической деформацией деталей машин и агрегатов, работающих при комнатной и повышенных температурах до

700 С, такими деталями могут быть, например, Формы для штамповки и прессования стекла, пластмассы,и других материалов.

Известны стали 12х13, 30х13, 20х25, Н20С2, которые могут приме- 15 няться для изготовления форм прессования стекла $1).

Недостатком этих сталей является низкая пластичность, не позволяющая получать холодным выдавливанием детали сложного профиля с глубокими внутренними полостями, какими являются стеклоформы.

Наиболее близкой к предлагаемой стали по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь состава, вес.Ъ: углерод 0,1-0,25," кремний 0,1-0,9", марганец 31-33; хром 10 -12; алюминий 1-1,8, церий

0,04-0,15, железо остальное (2).

Механические свойства известной стали приведены в табл. 1.

Недостатком известной стали является относительно низкая пластичность и крупнозернистая структура балл зерна 2-3). 35

При изготовлении стеклоформ мето-> дом холодного прессования, который является наиболее производительным, рабочая поверхность стеклоформ из крупнозернистого металла получается 49 не гладкая, а чешуйчатая. Стеклоизделия, получаемые в таких формах, вместо блестящей имеют матовую сетчатую поверхность, отражающую крупнозернистую стРуктуРу металла. Это 45 не позволяет использовать известную сталь в качестве материала, пригодного для изготовления стеклоформ методом холодного выдавливания. При холодной пластической деформации воз-» можно также возникновение на поверх5 ности трещин, являющихся следствием низких механических свойств известной стали.

Целью изобретения является повы55 шение предела прочности и пластичности стали.

Углерод 0 05-0,14

Кремний 0,1-0,6

Марганец 25,6-29,5

Хром 10-12

Алюминий 1,0-1,6

Церий 0 05-0 15

Титан 0,1-0,3

Железо Остальное

Измельчение структуры и увеличение пластичности достигается в основном эа счет введения титана. Для данного типа сталей титан в большей степени, чем присутствующий в составе известной стали церий, измельчает зерна аустенита. Он также связывает углерод в карбиды и повышает за счет этого жаростойкость. Более низкое содержание марганца, rio сравнению с известной сталью, благотворно влияет на увеличение предела прочности и не снижает при этом пластических свойств.

Химический состав исследованных плавок с различным содержанием элементов и балл зерна приведен в табл. 2.

Режим термообработки состоял в нагреве до 880 С, выдержке при этой температуре в течение 4 ч и закалку в воду. Структура стали после термообработки аустенитная. Размер зерна

6-7 балл.

Механические свойства определялись на стандартных образцах, изготовленных из отливок, полученных путем заливки в металлические формы.

Результаты испытаний механических свойств приведены в табл. 3.

В сравнении с известной сталью предлагаемая сталь имеет более высокий предел прочности, относительное удлинение и мелкозернистую структуру.

Низкое отношение предела текучести к пределу прочности свидетельствуют о хорошей штампуемости стали. Полу-, ченные свойства дают возможность получать методом холодного прессования детали с глубокими внутренними полостями, сложным рельефом и чистой гладкой поверхностью.

Сталь прошла опытную проверку в качестве материала для стеклоформ.

Полученные результаты свидетельствуют о лучшей деформируемости предлагаемой стали по сравнению с известной.

Промышленное использование ее в качестве материала, предназначенного для изготовления деталей методом холодного выдавливания, работающих как при комнатной, так И повышенной до о

650 С температурах, позволит получать эти детали с меньшими затратами и более высокого качества.

Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой стали соста, вит 52925 руб.

1046322

Таблица 1

Температура испытаний, С

20 . 650

Механические свойства

56

Предел текучести, 6"

Относительное удлинение, d

36

Относительное сужение, Ч

33

Твердость, НРВ

Таблица 2, Содержание элементов, мас. Ъ

Мп Cr А2, Се Ti

Балл зерна

Плавка

С Si

0,05 0,2 25,8 1j. 2 1,0

0,05 0,5 29,5 11,3 1,2

0,14 0,6 27,6 12,0 1,0

0,11

0,06

0,09

0,10

0,12

0,30

0,08 0,15

0,10 0,1 28,8 10,6 1,6

0,14 0,6 29,0 11,4 1,3

0,20

0:,05

:Таблица 3

Температура испытаний, С

Свойства

32-26

Относительное удлинение, Ъ

56

0,052-0,065

Размер зерна, балл

6-7

Составитель В. Брострем

Редактор A. Шандор Техред Л. Микеш Корректор А, Повх

Заказ 7668/26 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

llo делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предел прочности на растяжение,б

Предел прочности на растяжение, кгс/мм

Предел текучести, кгс/мм

Относительное сужение, Ъ

Твердость, НВ

Окалиностойкость, г/м ч

75-65

32-26

50-40

48-28

160-128