Сталь

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям, предназначенным для изготовления конструкций, работающих при низких температурах, например наконечников рыхлителей бульдозеров, работающих как на мерзлых, так и на скальных грунтах. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,24-0,30, марганец 0,8-1,2, кремний 0,4-0,8. хром 0,6-1,2, никель 0,8-1.1, молибден 0,1- 0,3, титан 0,02-0,04, барий 0,0005-0.005, РЗМ 0,0005-0,005, бор 0,0005-0,003, кальций 0.001-0,008, магний 0,001-0,005, железо - остальное, Дополнительное введение в сталь бора, кальция и магния позволяет повысить коэффициент запаса вязкости. 2 табл. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 38/54

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПATЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ й::. с" - :

I г

E (21) 4950437/02 (22) 26.06.91 (46) 30.08.93. Бюл, ¹ 32 (») Уральский научно-исследовательский институт черных металлов и Производственное объединение "Челябинский тракторный завод им. В.И.Ленина" (72) В.С.Парамонов, Н.Ф.Желтова, Н,Ю.Поручикова, Е.И,Голуб, Н.Е,Иванкова и А.А.Филиппенков (73) В.С.Парамонов, Н.Ф.Желтова, Н,Ю.Поручикова. Е.И. Голуб, Н, С, Иван кова и А;А.Филиппенков (56) Авторское свидетельство СССР № 1507853, кл. С 22 С 38/50, 1988, (54) СТАЛ Ь

Изобретение относится к области черной металлургии и машиностроения, в частности к материалам для изготовления наконечников рыхлителей бульдозеров, работающих в условиях ударно-абразивного износа.

Цель изобретения — повышение коэффициента запаса вязкости стали, Поставленная цель достигается тем, что известная сталь, содержащая углерод, марганец,кремний, хром, никель, молибден,титан, барий, редкоземельные металлы, железо, согласно изобретению дополнительно содержит бор, кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,24-0,30

Марганец 0,8-1,2

Кремний 0,4-0,8

Хром 0,6-1,2

„„ „„1838444 А3 (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям, предназначенным для изготовления конструкций, работающих при низких температурах, например нако нечников рыхлителей бульдозеров. работающих как на мерзлых, так и на скальных грунтах. Сталь содержит, мас.%: углерод

0,24-0.30, марганец 0,8-1,2, кремний 0,4-0,8, хром 0,6-1,2, никель 0,8-1,1, молибден 0,10.3, титан 0,02-0,04, барий 0,0005-0,005, РЗМ 0,0005-0,005, бор 0,0005-0,003, кальций 0,001-0,008, магний 0,001-0.005, железо — остальное, Дополнительное введение в сталь бора, кальция и магния позволяет повысить коэффициент запаса вязкости, 2 табл.

Никель 0,8-1,1

Молибден 0.1-0,3

Титан 0,02-0,04

Барий 0.0005-0,005

Р3М 0,0005-0,005

Бор 0,0005-0,003

Кальций 0,001-0,008

Магний 0,001-0,005

Железо остал ьное.

Введение в сталь бора способствует образованию мелкодисперсных нитридов бора, которые в процессе нагрева под закалку сдерживает рост аустенитного зерна ("барьерный" эффект), что в целом приводит к повышению коэффициента запаса вязкости.

Магний и кальций повышают способность материала к сопротивлению микросколу за счет глобуляризации и уменьшения общего количества неметаллических включений, а также уменьшения общего количе1838444

Таблица -1

Вариант, .!

I сталь 1

Содернанне элементов, нас.3

Я, Ио i Сь ТГ, Ва РЗМ, В, Мо:. Са Ре ! (1 ) (с р„g-, с

4 . 1

I, 2 3 (4 5 (6, 7 1 в (9 ) Io и { 12 1 13 14 15 j 16

I. Иэвестннв сталь (нЯототнн), 0,26 1,2 0,6 I 0 0,9 0 Д 0 «4 0 эOI 0,03 0,01 - - - ост.

2. Все элевыв Вп 0 32 1,3 0,9 1,3 1,2 0,4

0,05 0,007 0,006 0,004 0,003 0,009 ост.

3. Все элементы нные НП

O,OI 0 0004 0 0003 0,0002 0,0005 0,0005 ост.

0 22 0 7 0 3 0,5 0,6 0 05 ства растворенного в металле газа, в первую очередь, кислорода и водорода, Кроме того, кальций подавляет межкристаллитную адсорбцию карбидообразующих элементов,, не создавая охрупчивания стали. 5

Превышение концентрации бора выше

0,003о может привести к появлению легкоплавкой боридной эвтектики по границам зерен и, следовательно, снижению коэффициента запаса вязкости. 10

Увеличение содержания кальция и магния выше верхних пределов ведет к ухудшению всего комплекса свойство стали за счет загрязненности структуры неметаллическими включениями. При концентрации бора, 15 кальция и магния менее нижних пределов их влияние на коэффициент запаса вязкости незначимо.

Пример. В условиях опытного производства в 200-кг индукционной печи с ос- 20 новной футеровкой были выплавлены известная и предлагаемая стали. В табл. 1 приведен их химический состав. Сталь в ковше обрабатывали модификатором

СК10А40Мг5 (TY 139-127-89), содержащим

10-157 кальция, 1,5-2,5 магния, 1,0-1,575 бора. Модификатор вводили из расчета 530

r на 1 т стали. Для исследования заливали трефовидные пробы по ГОСТ 977-75, которые после разрезки на бруски подвергали 30

- нормализации 920 С (2 ч), закалке от 900 С (2 ч) в воду, отпуску при 220 С (2 ч).

Результаты испытаний представлены в табл, 2. Из таблицы видно, что наибольшим коэффициентом запаса вязкости обладают 35 стали 10,6,7. Это обусловлено оптимальным содержанием бора и магния. Стали 4 и 5 составов также имеют довольно высокое значение коэфф",.=нта запаса вязкости.

Пониженное содержание этих элементов приводит к уменьшению коэффициента запаса вязкости до 1,13-1,16 (N 3 и N 9) за счет снижения сопротивлению микросколу, Повышенное же содержание бора, кальция и магния в сталях 2 и 8 составов снижает коэффициент запаса вязкости до 1,15-1,20 в результате загрязнения стали неметаллическими включениями.

Благодаря наличию в стали оптимальных количеств бора, кальция и магния возрастает коэффициент запаса вязкости, что приводит к повышению срока службы наконечников рыхлителей при работе на скальных и мерзлых грунтах в 1,5-2 раза.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, молибден, титан, барий, редкоземельные металлы и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента запаса вязкости, она дополнительно содержит бор, кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас. о/:

Углерод 0,24-0,30

Марганец 0,8-1,2

Кремний 0,4-0,8

Хром 0.6-1,2

Никель 0,8-1,1

Молибден О, 1-0.3

Титан 0,02-0,04

Барий 0,0005-0,005

Р3М 0,0005-0,005

Бор 0,0005-0,003

Кальций 0,001-0,008

Магний 0,001-0,005

Железо Остальное

I 8:38444

Таблице 1

/продолкение/

j 8 : 9 j 10,П, 12 13 ; 14 15 16

5,6 7

3 4

1, 2

4. Все элементы на

0,30 1,2 0,8 1,2 I,I 0,3 - 0,04 0,00> 0,005 0,003 0,005 0,008 ост.

ВП

5. Все элементы на

0,24 0,8 0,4 0,6 0,8 0,1 - 0,02 0,0005 0,0005 0,000о 0,001 0,001 ост.

6. КальциЯ, магний, бор на

ВП

0,27 1,0 0,6 0,9 0,9 0,2 — 0,03 0;OOI 0,001 0,003 0,00о 0,008 ост.

0,27 1,0 0,5 0,9 1,0 0,1 — 0,03 0,001 0,001 0,005 0,008 0,010 ост.

9. Кальций, магний, бор нике

0,25 0,9 0,6 1,0 0,9 0,? - 0,03 0,001 0,001 0,000? 0,0005 0,0005 ост.

IO. Оптималь0,27 1,0 0,6 0,9 0,9 0,2 - 0,03 0,001 0 ° 001 0,001 0,002 0,005 ост, состав

Taбли ца 2

Коэффициент запаса вязкости исследуемых сталей

7. Кальций, магний, бор на НП 0,26 I,I 0,7 1,0 1,0 0,2 — 0,03 0,001 0,001 0,0005 0,001 0,001 ост.

8, Кальций. магниЯ, бор выпе