Конструкционная сталь

 

КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержащая железо, углерод никель, ванадий, один элемент из группы, содержащей молибден и вольфрам, о (Ц|}«гу.{ |J 5А :1 7 Кт 4:нйчШЛ« MWHdriiffA личающаяся тем, что, с целью повышения, механических свойств, она дсятолнительно содержит церий и бор при следующем соотиошгнии компонентов , масо%: Углерод0,46-0,55 Никель5,3,-6,0 Ванадий0,05-0,15 Один элемент из группы, содержащей молибден и 0,3-0,5 вольфрам 0,002-0,05 Церий 0,0005-0,003 Бор Железо Остальное

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЛФЛВЪЙ

РЕСПУВЛИН

gag С 22 С 38 12

0,3-0, 5

0,002-0 05

0,0005-0,003

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (211 3470684/22-02 (22l 19.07.82 (46) 30.01.84. Бюл. В 4 (72) A П. Карякин, Ф. Н. Швед, Я. Е. Гольдштейн, Г . В. Спиркина, С. A. Картинин и С. В. Дианов (531 669.14.018.292-194 (088.8l (56 I 1. Авторское свидетельство СССР

М 217646, кл. С 22 С 38/12, 1969., . 2. Авторское свидетельство СССР

9 217647, кл. С 22 С 38/12, 1969. (541 (571КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержацая железо, углерод, никель, ванадий,.один элемент из группы, содержа@ей молибден и вольфрам, о тSU.„198 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения.механических свойств, она дополнительно содержит церий и бор при следуюцем соотношении компонентов, мас.Ъ|

Углерод . 0,46-0,55

Никель 5,3.-6,0

Ванадий О, 05-0,15

Один элемент из группы, содержащей молибден и вольфрам

Церий

Бор

Железо

1070198

Химический состав, мас.%

Сталь

С м мо ж / Ср

Предлагаемая

0,15 О, 002 .0 003

046 б, О 03

0,0015

0,10 0,03

0,51 5,7 0,45

0,05 0,05 0,0005

0,55 5 3 0,5

0,46 6,0

0,51 5,7

0,55 5,3

0,45 5,0 0,5

Известная

0,10

Изобретение относится к металлургии сталей, используемых в машиностроении для изготовления деталей и, конструкций ответственного назначения, работаюцих в условиях ударных и знакопеременных нагрузок.

Известна конструкционная сталь (13, содержащая, мао.%:

Углерод 0,28-0,45

Марганец До 0,20

Кремний До 0,25 10

Сера До О, 010

Фосфор До 0,012

Никель До 0,30

Хром 1,0-5,0

Молибден 0,30-0,70

Вольфрам 0,50-0,85

Ванадий О, 05-0, 15

Железо Остальное

Недостатки стали - низкое сопротивление начальной пластической де- 20 формации (предел текучести ) и невы сокие значения ударной вязкости в высокопрочном состоянии, что приводит к поломке изделий в процессе эксплуатации.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату. к предлагаемой является сталь $2) содержащая, мас.%:

Углерод до 0,28-0,45 30

Марганец До О, 20

Кремний До 0,25

Сера До 0,010

Фосфор, До 0,012

Никель 1,0-5,0

XpQM До 0,30

Молибден 0,30-0,70

Вольфрам 0,50-0,80

Ванадий 0,05-0,15

Железо Остальное

Однако известная сталь обладает сравнительно низким пределом текучести,.

Цель изобретения — повышение механических свойств стали.

Поставленная цепь достигается тем, что конструкционная сталь, содержащая железо, углерод, никель, ванадий, один элемент из группы, содержащей молибден и вольфрам, дополнительно содержит церий и бор при следующем соотношении компонентов, мас ° %:

Углерод 0,46-0,55

Никель .5,3-6,0

Ванадий 0,05-0,15, Один элемент иэ группы, содержащей молибден и фольфрам 0,3-0, 5

Церий 0,002-0,05

Бор 0 0005-0,0030

Железо Остальное

Введение в состав конструкционной стали одновременно церия и бора обеспечивает очищение границ зерен от примесей и углерода, образование твердого раствора внедрения бора в железе, соединение остаточных вредных примесей с церием в виде глобулярных включений, равномерно распространенных в матрице. В результате после закалки и низкого отпуска предлагаемая сталь имеет высокие прочностные характеристики, обеспечивающие повышенное сопротивление начальной пластической,цеформацни (предела текучести ) и повышенную ударную вязкость при высокой изотропности пластических и вязких характеристик.

Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной сталей и соответствующие им свойства приведены в таблице.

0,3 0,15 О, 002 0,.003

0,45 0,10 0,0015

0,5 0,05 0,05 0,0005

1070198

Продолжение таблицы

Механические свойства

Сталь

Ударная Твердость вязкость НВС

KCHt

Дж/см

Предел Предел прочности, текучести

Мпа ЬО,МПа

02

Относительное сужение, Ъ длинение, В

Предлагаемая

1813

2105

1930

2200

2293

10

1921

13

1810

2100

12

1833

2200

1918

2280

1670

10

1470

Изве стная

Составитель .В. Брострем

Редактор A. Курах ТехрЕдй.КастелевичКорректор В. Гирняк

Заказ 11649/28 Тираж 603 Подписное

BHHHHH .,Государственного комитета СССР по делдм изобретений и открытий

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

Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ф

Плавки выплавляют в открытой индукционной печи емкостью 150 кг на чистой шихте без раскисления и добавок РЗМ стали разного состава (см. таблицу ). Каждую плавку разливают в изложницу для расходуемого электрода. После обдирки поверхности электроды переплавляют в ВДП с кристаллизатором 200 мм на одном электри- ческом режиме (сила тока 3,5 A- напряжение.25 В ). В процессе переплава через специальный дозатор присаживают на зеркало жидкой ванны легкоплавкую механическую смесь, состоящую из лигатуры РЗМ с церием,,ферробора и фтористого легкоплавкого флюса. Ско- 40 рость подачи смеси на каждой плавке различна, поскольку присадку осуществляют пропорционально скорости плав43 59

40 79,4

37 70,3

42 64 5

38 74,5 . 40 . 70,6

40 35 ления электрода на конечное содержание каждого элемента в слитке.

Слитки приковывают на передельную заготовку 90 мм*, а затем прокатывают на полосу 40 х 65 мм.

После предварительной термообрао ! ботки, т.е. нормализации при 830-840 С и отпуска при 620ОС в течение 2 ч с охлаждением на воздухе, а также после окончательной термообработки, т.е. закалки в горяжм масле при 815820 С, обработке холодом при -70 С в течение 30 мин и отпуска при 180 в течение 2 ч .стали имеют механические свойства, указанные в таблице.

Ожидаемый экономический эффект составляет 204.тыс.руб. в год.