Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий. .алюминий, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьппения прокаливаемости и механических свойств, она дополнительно содержит ниобий и кальций при следующем соотношении компонентов, мае. %: Углерод 0,75-0,85 Кремний 0,2-0,4 Марганец 0,65-0,90 Хром1,1-1,4 Ванадий 0,05-0,09. Алюминий 0,02-0,04 Азот0,005-0,012 Ниобий 0,01-0,05 Кальций 0,01-0,04 Железо Остальное О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОЮ (И) 1 А

3(5р С 22 С 38/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k * STD PCNOMV С ВИДВТВЬСТВ\Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЫТИЙ (21) 3647224/22-02 (22) 29.09.83 (46) 30. 10. 84. Бюл. N 40 (72) А.М.Мазаев; И.А.Борисов, В.И.Макаров, В.Я.Бакуменко, В.А.Александров, В.З.Камалов и Ю.А.Грушко (71) Научно-производственное объеди- нение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМАШ" и Производственное объединение Ново-Краматорский машиностроительный завод" (53) 669. 14.018.255-194(088 .8) (56) 1. ГОС Й 5950-73, Сталь 9К.

2. ГОСТ 5950-73. Сталь 9ХФ. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, .алюминий, азот и железо, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прокаливаемости и механических свойств, она дополнительно содержит ниобий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:

Углерод 0,75-0,85

Кремний 0,2-0,4 .Марганец 0,65-0,90

Хром 1, 1-1,4

Ванадий 0,05-0,09

Алюминий О, 02- О, 04

Азот О, 005-0, 01 2

Ниобий 0,01-0,05

Кальций 0,01-0, 04

Железо Остальное

11213

Поставленная цель достигаегся тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, алюминий, азот и железо, дополнительно содержит ниобий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углерод 0,75-0,85

Кремний О, 2-0,4

Марганец 0,65-0,90

Хром 1, 1-1,4

Ванадий 0,05-0,09

Азот Оэ 005 Оэ 012 40

Алюминий 0,02-0,04

Ниобий 0,01-0 05

Кальций О, 01-0,04

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси: серу 4g и фосфор до 0,03 .мас. каждого.

Изобретение относится к металлург гни, в частности к сталям для валков холодной прокатки.

Известная сталь "9Х", применяемая для этих целей, обладает отноеитель- Б но низкими механическими авойстваи (1).

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь "9ХФ" f2) 10 состава, мас. :

Углерод 0,8-0, 9

Кремний О, 15-0,35

Марганец 0 3-0,6

Хром 0,4-0, 7 15

Ванадий О, 15-0,30

Железо Остальное Как все стали подобного типа, она может содержать в виде примесей азот до 0,005 мас. и алюминий (как рас- 20 кислитель) до 0,05 мас. .

Недостатками известной стали являются относительно низкие прокаливаемость и механические свойства.

Целью изобретения является повьппе-25 ние прокаливаемости и механических свойств стали.

15 2

Описываемая сталь имеет более высокое содержание марганца, чем известная, что повышает прокаливаемость стали. Содержание марганца выше указанного предела не целесообразно, так как при этом снижается кон- . тактная выносливость стали из-за увеличения содержания остаточного аустенита. Содержание марганца ниже

0,65 мас. . не обеспечивает необходимую прокаливаемость. Предлагаемая сталь дополнительно содержит кальций, что повышает пластичность стали за счет рафинирующего и дегазирующего действия на сталь.

Легирование описываемой стали ниобием повышает ее прочность и пластичность за счет образования труднорастворимых карбидов и нитридов, обеспечивающих получение мелкозернистой структуры и нейтрализующих вредное влияние марганца на увеличение склонности стали к перегреву.

В табл. 1 приведен состав описываемой .стали трех плавок, в табл. 2— величина прокаливаемЬсти и механические свойства сталей после оптимального режима термической обработки.

Прокаливаемость определялась на образцах длиной 100 мм и диаметром

25 мм после нагрева на 850-870 С и о торцового охлаждения водой. Предел текучести и относительное укорочение определялись при одноосном испытании на сжатие образцов, подвергнутых закалке в масло с температуры 850 С и отпуску при 150 С. о ,Как видно из табл. 2, прокаливаемость, прочность и пластичность описываемой стали вьппе, чем у известной.

Изготовление прокатных валков для холодной прокатки диаметром 300 мм из предлагаемой стали позволяет повысить срок службы на 20 по сравнению с валками, изготовленными из известной стали.

1121315

Таблица 1

Содержание компонентов, мас. Ж

Состав

С Si Mn Cr V Nb

Са

0,02 0,005 0,01

Остальное

0,03 0,008 0,02

0,04 0,012 0,04

0 01 0 00? 0 008

0,05 0,016 0,09

То же

4 060 015 050

0,9 0,03 0,005

1,60 О, 11 0,07

0,90 0,45 1,0

+ . Содержание компонентов, выходящее за заявленные пределы.

Т а б л и ц а 2

Сталь

Предел текучести

СосОтносительРежим термообработки тав ное укорочение при сжатии, 7. при сжатии

d, кгс/мм2

Описы- . Закалка с 850 С в мас0 ваемая ло, отпуск при 150 С, выдержка 2 ч

1 284

38,0

286

42,0

2 ?87

33,0

292

37,0

29,0

3 296

302

3?,0

30,0

4 ?68

272

5 274

276

6 258

Извест16 ная 262

II p и м е ч а н и е. B числителе указаны минимальные, а в знаменателемаксимальные значения свойств..

/ - /

1 0,75 0,20 0,65 1,1 0,05 0,01

2 0,80 0,30 0,80 1,25 0,07 0,03

3 0,85 0,40 0,90 1,4 0,09 0,05

34,0

18 О

22,0

27,0

33,0

Глубина закаленного слоя с твердостью 59 Н С,