RU1770441C

RU1770441C - Литейна сталь

Info

Publication number: RU1770441C
Application number: SU904843957A
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Дружевский; Иннокентий Васильевич Грузных; Андрей Юрьевич Соболев; Алексей Андреевич Толпегин; Юрий Егорович Мартынов; Александр Анатольевич Казаков; Генлин Александрович Виткин; Владимир Федорович Соболев
Original assignee: Производственное Объединение "Кировский Завод"; Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1992-10-23

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к составу литейной стали, и может быть использовано дл тракторных отливок . Цель изобретени - повышение тре- щиноустойчивости, предела текучести и пластических свойств. Сталь дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, мае. %: углерод 0.19-0,25, кремний 0,3-0,5, никель 0,15-0,6. хром 0,15-0,6, марганец 0.5-1,2, кальций 0,065- 0.14, иттрий 0,1-0,4 алюминий 0,01-0,085. сера 0,03-0,06, железо - остальное, причем содержание кальци определ етс из соотношени 0,5 (1,25х S + 0,09-0,21); суммарное содержание алюмини и кальци не должно превышать 0,15. Применение предлагаемой стали позволит снизить брак по гор чим трещинам и улучшить эксплуатационные свойства отливок, 1 табл,

Description

Предлагаемое изобретение относитс к области металлургии, а именно к производству низколегированных сталей дл тракторных отливок.

Известна сталь по авт.св. № 1035088, кл, С 22 С 38/38, котора имеет состав, мас.%: Углерод0,01-0,3

Кремний0,6-1,8

Хром-; 3.0-6.0

Марганец0,4-2,0

Церий0,002-0,2

Ванадий0,08-0,3

Сера0,05

По крайней мере, 1 элемент из группы. содержащей Са и AI - 0,005-0.015. Она обеспечивает: оь МПэ - 1325-1510.О02 МПа - 1105-1220, д - 8,8-15 8%, Ґ-37,8-56,6%, трещиноустойчивость - 550 Н.

При хороших показател х прочностных свойств данна сталь имеет низкую пластичность при раст жении и трещиноустойчивость .

За прототип выбрана сталь по 1. Она содержит углерод, марганец, кремний, хром, никель, алюминий, кальций и железо при следующем,соотношении компонентов, мас.%:

Углерод. 0,12-0,26

Марганец0,7-1,6

Кремний0,2-0,7

Хром0,1-0,7

Никель:0,1-0.7

Алюминий0,01-0,2

Кальций0,0005-0,01

Ванадий0,0004-0,02

Азот0.0005-0,03

Титан0,004-0.1

Барий0,001-0,01

ЖелезоОстальное.

Уровень механических свойств, которому удовлетвор ет эта сталь, следующий:

|

2

|

,002 , МПа 260 Ob . МПа 480 У, % 17.

Эта сталь имеет сильную склонность к гор чим трещинам, при невысоких пределе текучести и пластических свойствах.

Целью насто щего изобретени вл етс повышение трещиноустойчивости, предела текучести и пластичности.

Дл достижени указанной цели в сталь, содержащую С, Cr, Ni, Mn, Si, AI и Fe, дополнительно ввод т Y, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,19-0,25

Кремний0,3-0,5

Никель0,15-0,6

Хром0,15-0,6

Марганец0,5-1,2

Кальций0,065-0,14

Иттрий0,1-0,4

Алюминий0,01-0,085

ЖелезоОстальное,

причем содержание Са 0,5(1,25 S + 0,09- 0,21)иСа + АК 0.15.

Обеспечение высоких значений трещиноустойчивости при сохранении уровн механических свойств достигаетс за счет модифицировани стали иттрием и кальцием в определенном соотношении с серой и уменьшени введени алюмини на раскисление . Благопри тное воздействие на тре- щиноустойчивость иттри св зано не только с измельчением первичной структуры сталей , но и их активными взаимодействием с серой Св зыва серу и тугоплавкие сульфиды YS, температура плавлени которых 2060 С, и удал их из стали, иттрий способствует очищению границ зерен и повыше- нию межзеренной прочности. Исследовани показали, что зависимость трещиноустойчивости от содержани иттри носит экстремальный характер, с максимумом при 0,2% модификатора. Повышение трещиноустойчивости происходит при модифицировании от 0,1% до 0,4% иттри . При большем и меньшем содержании иттри происходит резкое уменьшение трещиноустойчивости ,

Кальций в количестве 0,5(1,25 S + 0,05 + 0,21) повышает трещи неустойчивость стали за счет снижени общего количества неметаллических включений, а также образовани включений глобул рной формы, хаотически распределенных по объему отливок , без образовани скоплений в трещи- ноопасных местах,1 Кроме этого, кальций

размельчает зерно и увеличивает предуса- дочное расширение, что непосредственно сказываетс на повышении сопротивлени образованию гор чих трещин.

Проведенные исследовани показали,

что при суммарном количестве остаточного AI и Са более 0,15% трещиноустойчивость падает.

Результаты изучени склонности стали

к трещинообразованию показали ее преимущество по сравнению со сталью, вз той в качестве прототипа (см. табл.). Лучшие сочетани свойств получены при содержании иттри от 0,1 до 0,4%, серы менее 0,07%,

кальци (t,25 S + 0.13-0,25) 0.5 при суммарном с алюминием содержании менее 0,15%. При введении иттри больше и меньше указанных пределов резко падает трещиноустойчивость . При увеличении содержани

серы более 0,7% падает трещиноустойчивость и пластические свойства. При введении Са меньше полученного из соотношени , трещиноустойчивость мала, а больше ухудшаютс пластические свойств.

При увеличении содержани AI так, что сумма А и Са превышает 0.15%, наблюдаетс падение трещиноустойчиеости.

Технико-экономическое преимущество использовани предлагаемой стали по сравнению с прототипом заключаетс в сокращении брака по гор чим трещинам и улучшении эксплуатационных свойств отливок .

Claims

Формула изобретени

Литейна сталь, содержаща углерод, хром, никель, марганец, кремний, алюминий , кальций, серу и железо, отличающийс тем, что. с целью повышени трещиноустойчивости , предела текучести и пластических свойств, она дополнительно содержит иттрий, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,19-0,25

Кремний0,3-0,5

Никель0.15-0,6

Хром,0,15-0,6

Марганец0.5-1,2

Кальций0,065-0,14

Иттрий0,1-0,4

Алюминий0,01-0,085

Сера0,03-0.06

ЖелезоОстальное,

причем содержание кальци определ етс

из соотношени 0,5 (1,25х сера + 0,09-0,21),

суммарное содержание алюмини и каль5 ци не должно превышать 0,15.

(IV

состава

Состав стал, мае.I ТреыиноKT5TEIZ

та. -----j--;---г--- т---т г ГГТТТ сГ Тм Тг.J --ость «

1 2 3

||

выход а верхний пре дел

5

Зиход за нижний предел

6

Прототип 7

0,19 0,25 0,21 0,25

0,150,15

(1,60,6

0,350,27

0,60,6

0,5 1,2 0,7

1,2

0,3 0,5

O.J8 0,5

0,1 0.4 0,2 0,4

0,03 0,06 О, О 0,06

0,065 o,i4

0,12 0,065

0,27 0,7 0,8 . 1,3 0,6 0,45 0,1 . 0,16

0,01 0,01 0,03 0,085 ,2

Остальное То ж

0,15 0,1 0,1 0,21 0,39 0,2

0,4 0,25 0,01 0,03 0,001 0,01 0,68 0,35 - 0,036 0.0007 О,И 900 950 900

650

300 250

«35 «О 460 440

270 290 300 280

460 260

26 24,7 22,5 25

12

43 41 37 41

18

420 :Ю 2235

480 260 2235

KT5TEIZ

«

065 i4

12 065

0,01 0,01 0,03 0,085 - Остальное То ж

800 900 950 900

«35 «О 460 440

270 290 300 280

26 24,7 22,5 25

43 41 37 41

300 250

460 260

12

18

420 :Ю 2235

480 260 2235

- 0,007( ванадий - 0,02; тнтэн - 0,006} барий - 0,001