Сталь

 

Изобретение относится к черной металлургии, преимущественно к конструкционным сталям, используемым в автомобилеи тракторостроении для изготовления полуосей и других тяжелонагруженных деталей, упрочняемых поверхностной закалкой с индукционным нагревом. Цель изобретения - получение стали, технологичной в металлургическом производстве, обладающей повышенной прохаливаемостью и благоприятной наследственностью, которая позволяет получить в готовых изделиях необходимую микроструктуру, а также повышенную прочность и пластичность. Сталь дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас%: углерод 0,44 - 0,53; кремний 0,17 - 0,37; марганец 0.90 - 1,30; алюминий 0,01 - 0.05; титан 0.01 - 0,03; ванадий 0,05 - 0,12; кальций 0,0001 - 0,003; азот 0,006 - 0,012; железо остальное , при выполнении соотношения: {(алюминий+титан+ванадий)/азот}2:6. 1 табл.

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам н товарньпм знакам (21) 5061303/02 (22) 01.09.92 (46) 30.1193 Бюл Йа43 И (71) Череповецкий металлургический комбинат им.50-летия СССР (72) Дьяконова В.С„Молчанов О.Е; Тишков ВЯ. Басов ГА; Крапивин Н.Н„. Синицын С.И„Мясников АЛ„

Поклад ЕС„"Рябинкова В.К (73) Череповецкий металлургический комбинат иМ50-летия СССР (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии, преимущественно к конструкционным сталям, используемым в автомобиле- и тракторостроении для . изготовления полуосей и других тяжелонагружен(ie) RÖ (и) 2003729 1 (51) $C гж С 38 14 ных деталей, упрочняемых поверхностной закалкой с индукционным нагревом. Цепь изобретения — получение стали, технологичной в металлургическом производстве, обладающей повышенной прокэливаемостью и благопрйятной наследственностью, которая позволяет получить в готовых изделиях необхсдимую микроструктуру, а также повышенную прочность и пластичность. Сталь дополнительно содержит ванадий при следукхцем соотношении компонентов, мас%: углерод 0,44 — 0,53; кремний

0,17 — 0,37; марганец 090 — 130; алюминий 001—

005; титан 001 — 003; ванадий 0,05 — 0,12; кальций

00001 — 0003; азот 0006 — 0012; железо остальное; при выполнении соотношения: ((алюминий+титан+ванадий)/азот)» 6 1 табл.

2003729

Изобретение относится к чертной металлургии, преимущественно к конструкционным сталям, используемым в автомобилеи тракторостроении для изготовления полуосей и других тяжелонагруженных деталей, 5 ,упрочняемых поверхностной закалкой с индукционным нагревом.

Известна сталь 5ОГ (ГОСТ 4543-71) следующего химического состава, мас.0/,:

Углерод 0.48-0,56 10

Кремний 0,17-9;37

Марганец 0,70-1,00.

Железо Остальное

Недостатком известной марки стали является ее недостаточная прочность и прока- "5 ливаемость, а также чувствительность к перегреву.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является сталь марки 47П (1) состава, мас. :

Углерод 0,44-0,52

Марганец 0,92-1,25

Кремний 0,06-0,20

Алюминий 0,01-0,05 25

Никель 0,06-0,19

Медь . 0,05-9,19

Азот 0,002--0,007

Кальций 0,0001-0,0010

Титан . 0 01-О 03 . 30

Железо Остальное

Недостатком данной стали является неудовлетворительная технологичнОсть при выплавке и прокатке, а также неудовлетворительное качество продукции, чему саиде- 35 тельствует.наличие, брака по трещинам как в горячекатаном, TBK и в обточенном состояниях.

Цель изобретения - получение "TBAN Технологичной в металлургическом производстве, 40 обладаю цей повышЕнной прокаливаемоствО . и благоприятной наследственностью, что AG" эволяет обеспечить в готовых изделиях необходимую микроструктуоу, а также повышенную прочность и пластичность, Поставленная цель длостигается тем, что cTBljt,, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, титан, кальций, азот а железо, дополнительно СОдержит ванадий при следующем соотноше, ии компонентов мас, :

Углерод 0,44-0,53

Кремний 0,17-О,37

Ма рганец 0,90-1,30

Алюминий 0,01 — О 05

Титан О,О1--b,03

Ванадий 0,05-0,12

Кальций 0,0001-0,003

Азот Не более 0,012

Железо Остальное при обеспечении соотношения

Al +Tj +Ч

Содержание. ванадия ниже 0,05 мас.g не обеспечивает достаточного эффекта по повышению прокаливаемости и торможе.нию миграции границ зерна аустенита при нагреве под прокатку. Содержание ванадия выше 0,12 мас.ф для предлагаемого химического состава стали может вызвать сквозную прокаливаемость и повышенную твердость сердцевины готовых деталей.

Введение в состав стали ванадия в пределах 0,05-0,12 мас,0 позволяет получить требуемый уровень. прочности и регламентированную прокаливаемость, обеспечивающие высокое сопротивление знакопеременным и ударным нагрузкам, Присутствие, ванадия в Сочетании с другими модифициру ощими элементами (Al, T1)

AI+Tf+V в соотношении =.6 формирует наследственную мелкоэернистость стали, вследствие которой увеличивается протяженность границ и повышается их чистота в отношении вредных примесей (кислород, сера, фосфор и др.). В результате достигается повышенный уровень пластичности в горячекатаном состоянии и после тремообработки готовых иэделий. Кроме того, наследственно мелкозернистая сталь не склочна к neperpeoy,.÷òo является важной технологической предпосылкой снижения брака при ее изготовлении.

Пример. Выплавку стали проводят в

ЗОО- и 600-тонных мартеновских печах. Металл раскисляют комбинированным способом: силикомарганец в печь, ферросилиций, ь ферротитан, феррованадий, силикокальций и алюминий в ковш, Разливают в сортовые. изложницы с прибыльными надставками через стакан-коллектор диаметром 60 мм.

Слитки массой 8 т прокатывают на заготовки квадратно а сечения 150 Х 150 мм, далее на круг диаметром 52 мм. затем режут на мерные ддлины и обтачивают резцом на круг диаметром 50 мм.

Меха ические испытания опытной стали проводят по ГОСТ 1497-84 на образцах после термической обработки по режиму: закалка с 850 С в масло,.отпуск 600 С, Прокаливаемость определяют на стандартных образцах по ГОСТ 5657-69.

Для оценки качества предлагаемой ста-. ли потребитель также проводит испытания готовых полуосей.

Химический состав стали и ее свойства приведены в таблице.

Как следует иэ приведенных данных, предлагаемая конструкционная сталь (со° в

° ° Ф

° ° Ф ° °

° . в

° ° с °

1 ° ° ° ° вч ч

° .. °

° ° б б В

° б

Фб

: ° ° В ° м к

° ° Ф

° ° 4

В ° I .- Э

° ° в к ф

Э ° ° В I °

Ф Э ° В В 4 ° ° б

Ф °

° ° в ° ° ф ф °

В ° В Ф Р.

° ° °

Ф ° I

I I l б

I I В

° : ° . б

4 ч.Э ° . Вб

° II-В. F е . I .

Ф °

4 б б б б I

I I °

° Э б

В в Ф ° 4

Фв ° В - В

Меквимчвскке свойстве готовых полуосей

I t I 1

I I I

I III б li

III бб

1 б 1

Ф . °