Сталь

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 27,0279 (21) 2730373/22-02 (51)М. Кл.з с присоединением заявки Ио

С 22 С 38/50

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 231280.„Бюллетень Н947

Датаопубликованияописания 231?80 (53) УДК 889.15-194(088.8) ":".-.=:. (;- )-:-; -,.

A.Н.Сучков, A.Â.Морев и В.М.Жураковский ! 1а., 1) (72) Авторы изобретения

Ростовский-на-Дону институт сельскохоэ машиностроения (71) Заявитель (54 ) СТАЛЬ!

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно к сплавам на желеэной основе, используемым для изготовления отливок.

Иэвестна сталь (1),содержащая,вес. Ъ г

Углерод О, 2-0,25

Кремний О, 2- О, 25

Марганец 1,47-1,75

Медь 0,04-0,1

Никель 0 08-0 15 - 1О

Хром О, 1-0, 25

Титан 0,001-О,ОО4

Алюминий О, 1-0, Q4

Сера О, 01.- О, 023

Фосфор 0,01-0,02 15

Железо Остальное прн соотношении суммы содержания титана и алюминия к сумме содержания серы и фосфора в пределах 0,25-2,2.

Эта сталь обеспечивает достаточно высокие значения предела прочности и, пределы текучести в термообработаннби состоянии при получении относительно высоких (более 1,5 кгс м/сИ} значений ударной вязкости в литом состоянии, что резко увеличивает трудоемкость отбивки литников и прибылей, и не позволяет механизировать этот процесс. ЗО

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является сталь (2J, содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,12-0,45

Кремний 0,20-0,60

Марганец О, 35- О, 90

Хром 0,01-0,30

Никель О, 01-0, 30 . Медь 0,01-0,30.

Алквлиний 0i01-0,10

Титан 0,05-0,15

Кальций 0,001-0,04

Железо Остальное

Эта сталь содержит в качестве примесей серу и фосфор в количестве

0,02-0,06% каждого. Она обладает низкой ударной вязкостью в литом.состоянии, что уменьшает трудоемкость отбив-ки литников и прибылей, и позволяет механизировать этот процесс. Вместе с тем, после нормализации, отжига, улучшения и других видов термообработки, все ее свойства (в том числе и ударная вязкость) получаются на уровне пРедъявляемых требованиЯ.

Однако известная сталь обладает относительно невысокими значениями предела текучести и предела прочности что заставляет конструировать из нее деталй значительной массы, а зто ве789628.

Т а б л н ц а 1

Химический состав, %

Груп Плав

:па ка, номер

С S I Mn

S P Cr Ni Cu AI Ti Ca

Предлагаемая сталь

0,91 0,02 0,02 0,01

0 91 0,02 0,02 O,Ь1

1,53 0,04 0,045 0,15

1,53 0,04 0,045 0,15

2,00 0,06 0,060 0 30

2,00 0,06 0,060 0,30

0,12

0,12

0,35

0,35

0,45 .О; 45

I I 3

О, 001 Ос тальное

0,04 То же

0,01 0,01 0,01 0,10

0,20

0,20

0,44

0,44

0,60

0,,60

0,01 0,01

0,15 0,15

0,15 0,15

0,30 0,30

0,30 0,30

0,01 0,13

0,056 0,06

0,03—

0,09 0,02 — ию

0,04 0,001—

0,047

0 1

0,1

11I 5

0,06 0,04 — в е

Известная сталь

0,02 0,01 0,01 0,01

О, 043 0,.15 0,15 0,15

0,06 0,30 0,30 0,30

0i 01

О, 046

0,1

0,15 0,001 — ю е

0,11 0,02

0,05 0,04 — ие дет к увеличению массы машин, сооружений, к перерасходу значительного количества металла. Но и в этих усло. виях надежность работы деталей иэ этой стали не всегда удовлетворительная.

Цель изобретения - повышение npegq лов текучести и прочности стали в термообработанном состоянии (отжиг, нормализация и т.п.)при сохранении низких значений ударной вязкости в литом состоянии.

Поставленная цель достиГается " тем, что сталь,, содержащая, углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, .алюминий, титан, кальций и железо, содержит компоненты при следую щем соотношении, вес.%

Углерод " 0,12-0,45

Кремний 0,20-0,60

Марганец 0,91-2,00

Хром 0,01-0 30 ;щ

Никель 0,01-0,30

Медь О, 01-,0, 30

Алюминий 0,01«0,01О

Титан 0,04-0,13

Кальций 0,001-0,04

Железо Остальное

Сталь может содержать в качестве примесей серу и фосфор в количестве

0,02-0,06% каждого.

Для обеспечения легкости отбивки литников и прибылей и возможности Ç0 механизировать этот процесс при про изводстве легированных марганцем сталей содержание титана в них должно удовлетворять следующему условию

0,06+(0,45-,С) 0,25+(0,06-S) ° 0,2+ . 35

+ (2, О-Ип ) О, 01. В. T i > О, 04 +

+ (О, 45-С) .О, 4+ (О, 06-S ) ° О, 1+

+(2, О-Ип) О, 01, 7 0,12 0,20 0,40 0,02

8 0 35 0,41 0,68 О, 04

9. 0,45 0,60 0,90 0,06 где С, S и Ип — процентное содержание элементов в стали. В этом случае ударная вязкость в литом состоянии получается низкой (1,5 кгс м/см ), а.после термообработки (отжиг, нормализация, улучшение) она повышается до требуемых уровней, обеспечивающих надежную работу отливок.

В табл.1 приведены химические составы предлагаемой и известной сталей, выплавленных в индукционных печах с основной футеровкой; в табл.2 приведены взятые иэ табл. 1 данные по содержанию углерода, марганца и титана в сталях, а также допустимные пределы содержания титана для предлагаемой и известной сталей.

Там же приведены свойства сталей в литом и нормализованном от

t (Ас+ 30) С COCTOHHHH

Применение предлагаемой стали уменьшает на 40-60% брак отливок по горячим трещинам. Кроме того, предлагаемая сталь имеет ударную вязкость при -40 С на 0,6-1,0 кгс м/см выше, чем известная.

Тех Ьлогия выплавки предлагаемой стали не меняется по сравнению с используемой для известной стали.

Повышение в термообработанном состоянии предела текучести н предела прочности предлагаемой стали при практически неизменных значениях относительного удлинения, относительного сужения поперечного сечения и ударной вязкости позволяет повышать надежность работы машин и сооружений, уменьшать массу отливок и, как следствие, массу машин н сооружений, снижая их материалоемкость и обеспечивая экономию металла.

789628 табляна 2

НрщМии aeseaa сталь! .1 О ° 12 0,91 0,10

Og010 О ° 13 1,4

0,10-0,13 1,2

6,2 30,0

54,5 . 25,0

43,g . 3р7

3,9 баб - 30i0 55,0 26iO Ф5юО

0,12 Oу91 0,13

1! 3 0 35 1 53 0,06 0 053 0 094 1,3 5,1 38 5 64,0

21,0

33,5 2,9

0,35 1,53 0,09 0,053 0,094 0,9

50390 645

2 ° 7

21,0

34,0

1И 5

0i45 2еО Ою04 Or04 О ° 06 Оюб

3,6 42,5 68,0

14,0 27 0

0 45 2,0 0,06 0,04-0,06 0 5

Зю8 42 ° О 67 0 15,0 27,0

2,2

Иэвестная сталь

7 0,12 0,40 0,15 0,13-0,15 1 4

6,4 23,0 45,5 . 25,0 45,0

2,9

22, О 35,0

5,2 31,5 55,0

0,35 0,68 0,11 О 058-0,12 1,4

2,2

О ° 45 0,90 0,06 О,ф5-0,075 0,6 3,8

15 0 27 О 1 4

35 0 60,0

Формула изобретения

Составитель С. Деркачева

Редактор T.Кугрьв1ева Техред N.Ïåòêî. Корректор М.Вигула

Заказ 9005/31 . Тираж 694 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь алюминий, титан, кальций и железо отличающаяся тем,.что, с целью повьыения пределов текучести и прочности в термообработанном состоянии при сохранении ударной вяз кости в литом состоянии, она содержит компоненты при следующем соотношении, вес.Ъ:

Углерод 0,12-0,45

Кремний О, 20-0 у 60

Марганец О, 91-2у 00

Хром 0,01-0,30

Никель О, 01-0,3 О

Медь О, 01-0, 30

Алюминий О)010,10

Титан О, 04-0, 13.

Кальций О, 001-.0, 04

Желез,о Остальное

2. Сталь по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, содержание. титана соответствует следующему условию:

0,06+(0,45-С)О,25+(0,06-5) 0,2+

+(2,О-Мп) 0,01> Ti В 0,04 +

4О +(0,45-С) 0,4+(Оу 06-5)- О)1+

+ (2, О-Мп ) О, 01.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. Авторское свидетельство СССР

45 9 425969, кл. С 22 С 38/50, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

В 598957, кл. С 22 С 38/50, 1976.