Сталь

 

Союз Советсиии

Социалистических

Республик (iii 720047 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено 05.12.77 (21) 2551818/22 0 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80, Бюллетень РЙ 9

Дата опубликования описания 07.03.80 (51)М. Кд.

С 22 С 38/32

3Ьвудараиеииьй каюитет

CCCP ае девам изибретеиий и вирмтий (53) УДК 669 15 2»

-194(088.8) А. П. Бабич, H. Н. Разинькова, H И. Бутко, Е. A. Bepemara, А. И. Савон, А. H. Пиаковская и А. В. Ииденко (72) Авторы изобретения

Украинский научно-исследовательский институт металлов (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для производства проката черных металлов, в частности железнодорожных рельсов.

Известна сталь (1), содержащая, вес. 7:

Углерод 0,6-0,8

Марганец 0,5-1,0

Кремний 0,5-1,3

Хром 0,5-1,0

Вольфрам 0,5-1,0

Берий 0,003-0, 15

Алюминий 0,003-0,05

Бор 0,002-0,007

Лантан 0,003-0, 1

Железо Остальное

Недостаток указанной стали — низкая пластичность и усталостная прочность в нетермообработанном состоянии.

Бель изобретения — повышение усталостной прочности и пластичности стали.

Бель достигается тем, что предлагаемая сталь дополнительно содержит кальций и азот при следующем соотношении компонентов, вес.о:

Углерод 0,65-0,85

Марганец 0,8-1, 3

Кремний 0,5-0,8

Хром 0,5 — 0,9

Вольфрам 0,05 — 0,2

Алюминий 0,03 — 0,05

Бор . 0,002 — 0,007

Кальций 0,002 — 0,008

Азот 0,009-0,02

Железо Остальное

Модифицирование стали кальцием в указанных предельных соотношениях спо33 собствует рафинированию стали и перераспределению примесей в граничном слое зерна.

Присадка кальция улучшает пластичность стали в интервале температур ковки и прокатки, повышая ее способность к горячей деформации. Кроме того, совместное применение алюминия, кальция и бора способствует значительному измельяению микроструктуры стали, дисперсные

20047 Д хром а и ферровольфрама и раздробленного силикок Яльция. Ал юмини и и кал1> 1енй вводят ся одновременно в виде раздробленного силико-кальция и металлического алюминия в ковш наполнения его на 1/3 высоты. Затем вводят бор в виде раздробленного ферроборала и азот в виде размельченного азотированного ма рганца.

В табл. 1 приведены составы предлагаемой и известной сталей.

Слитки прокатывают на заготовку размерами 56х56 1ш, из которой вырезают образцы для определения механических свойств и заготовки для термообработки. Термообработку проводят в следующем режиме: закалка в масле с печного нагрева (T p 850-870 С), отпуск при о

560-580 С, закалка в масле с ускоренного нагрева в расплаве свинца (Тнвга.

9QO — 930 С,Чньга. 10 15 С/с), отпуск при 450-48ООC.

В табл. 2 приведена характеристика механических свойств. одновременного его влияния на природу нитридов, на измельчение зерна аустени- 15 та и состояние аустенита, существенно повышая его устойчивость. В сочетании с алюминием азот дает очень дисперс— ные, трудно растворимые в железе нитриды алюминия, которые препятствуют рос- 20 ту зерна при нагреве стали.

Предлагаемую сталь получают путем выплавки в электрической или мартеновской печи. Легирующие элементы вводятся в печь в виде гранулированного ферроТаблица 1

А 8 В Са Се L Ч Ve

0,5 0,61 0,08 О,ОЗ 0,004 0,0015—

0,65 0,8

Q,О1 Ост.

O,ОО9 -0,0016-

0,71 0,86 0,71 0,90 0,05 О,ОЗ 0„002 0,002

0,04 0,005 0,0026—

0,05 0,007 0,0036

0,73 0,12

0,8

076 1,1

0,80 1,2

0,8 0,5 0,.2

0,62 0,78 0,16 0,04 0,002 О,СОЯ

5 085 13

6 0,74 1,02 0,79 0,73 0,12 О,ОЗ 0,004 0,002

7 076 1 12 082 О 74 012 ООЗ 0002 00032 —.

076 11

0,8 0,73 0,12 0,04 0,005 О.ОО46 -.

0,77 1,08 0,81 0,72 0,2 0,05 0,007 0,0056

0,75 1,15 0,78 0,75 0,16 0,04 0,002 0,008

0,71 0,73 0,6 0,04 ф ф) — 0,05 0,025

Известный 0,74 1,00

3 7 нитриды алюминия, бора в присутствии кальция распределяются равномерно в объеме зерна и по границам зерно измельчается, а дисперсность перлита нов вышается.

Кальций имеет большое сродство с серой, чем с марганцем, и образует прочные оксисульфиды округлсй формы, дезориентированно расположенные в металле, что повышает механические свой— ства стали.

Влияние азота на комплекс свойств стали исключительно велико, вследствие

О,QQÝ

0,012

0,014

Q,О16

0,02

720047

CD О

m r) » e сЭ

CD (О () . Я

CD C9

Л 3 ф

r) Р3 сО Ф.

03 с9 с" . с К

Щ

CD и о

Ф д н н (О н

co . Ф

m aO. н н ч 4 н и и в Ю р РЭ

t н ) Я

Ф) (Ol Ol

e t= сч

0) 0) С4 СЧ н

Ol Ol

) Я Я fQ

Г. О сЧ

С4 с9 . Л

0) lQ си а cq .с4 т 03

О р) ф и(Я Я

m t co t и н н н (О н н сО щ с- со

Оа - В - О ща Ф а н н н н н н н н н н н ol m Ф а CO - co ф О о (0

Я н а

tQ о е3 ц я Щ (р Я

О»

Щ н

720047

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

_#_ 522265, кл. С 22 С 38/22,1976, 7

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, вольфрам, алюминий, бор и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения усталостной прочности и пластичности, она дополнительно содержит кальций и азот при следующем соотношении компонентов, вес. /:

Углерод 0,65-0,85

Марганец 0,8-1,3

Кремний 0,5-О,8

Аром

Вольфрам

Алюминий

Бор

Кальций

Азс т

Железо

0,5-0,9

0,05-0,2

0,03-0, 05

0,002--0,00"

О, 002- 0,008

0,009 — 0,02

Остальное

Составитель Л Суязова

Редактор A. Паук Техред H. Ковалева KoppeKTop ., ".!екмар

Заказ 289/12 Тираж 694 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная. 4