RU1806219C - Сталь - Google Patents

Abstract

Использование: при изготовлении из: ложниц дл  отливки стальных кузнечных слитков. Цель: повышение эксплуатационной стойкости. Сущность изобретени : сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец , хром, никель, медь, алюминий, кальций , цирконий и железо, дополнительно содержит иттрий и церий, при следующем соотношении компонентов, мас,%: углерод 0,15-0,30; кремний 0,2-0,6; марганец 0,4- 0,9; хром 0,01-0,3; никель 0,31-0,9; медь 0,01-0,3; алюминий 0,001-0,10; цирконий 0,01-0,07; кальций 0,001-0,02; церий 0,01- 0,08; иттрий 0,001-0,08; железо и примеси остальное. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, касаетс  стали, котора  может быть использована при изготовлении изложниц дл  отливки кузнечных слитков.

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационной стойкости за счет увеличени  ударной в зкости и трещино- устойчивости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец , хром, никель, медь, алюминий, кальций , цирконий и железо, согласно изобретению дополнительно содержит иттрий и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,15-0,30 , Кремний 0,20-0,60

Марганец0,40-0,90

Хром ;0,01-0,30

Никель0,31-0,90

Медь

Алюминий

Кальций

Цирконий

Иттрий

Церий .

Железо

0,01-0,30

0,01-0,10

0,001-0,02

0,01-0,07

0,001-0,08

0,01-0,08

Остальное

Сталь содержит: примеси серы и фосфора не более 0,025% каждого.

Необходимость совместного введени  иттри  и цери  обусловлена характером их воздействи  на свойства стали: церий улучшает форму неметаллических включений, снижает в стали содержание кислорода и серы, уменьшает количество сульфидных включений, очищает границы зерен и из-, мельчает структуру, что повышает ударную в зкость литой стали и прочность, что приводит к увеличению трещиностойкости стали . Введение иттри  усиливает воздействие

00

о

о к

о

о

цери  на стойкость стали к окислению в услови х циклических изменений температуры , что увеличивает трещиностойкость стали. Иттрий в присутствии цери  образует совместные окислы, имеющие более близкие коэффициенты теплового расширени  с основным металлов, что увеличивает стой кость окалины.к отслоению в стадии остывани  и не приводит к оголению металлов и, следовательно, к его незащищенности в следующей стадии нагрева. Кроме того, иттрий придает совместным с церием окислам повышенную пластичность, позвол   им расшир тьс  и сжиматьс  с основным металлом , что повышает трещиностойкость и ударную в зкость стали.

Таким образом, совместное введение иттри  и цери  обеспечивает получение высокой эксплуатационной стойкости за счет высокой трещиностойкости и ударной в зкости ..

Предлагаема  сталь отличаетс  от известной тем, что дополнительно содержит иттрий 0,001-0,08% и церий 0,01-0,08%.

При содержании иттри  и цери  ниже нижнего предела их воздействи  на. трещиностойкость и ударную в зкость предела из воздействи  на трещиностойкость и ударную в зкость стали не эффективно, а при содержании их выше верхнего предела снижаетс  трещиноустрйчивость и ударна  в зкость за счет развити  межзеренного разрушени  литой стали, что св зано с избыточным обогащением бывших границ зерен неметаллическими включени ми.

Предлагаема  сталь отличаетс  более высоким содержанием никел  (0,31-0,90%) против 0,01-0,30% в известной стали, что обеспечивает высокую ударную в зкость и трещиностойкость за счет получени  более однородной структуры с повышенной пластичностью и более высоким сопротивлением окислению.

При содержании «икел  ниже среднего предела его воздействие неэффективно, а при содержании никел  выше верхнего предела снижаетс  трещиноустойчивость и ударна  в зкость за счет подкатки при охлаждении .

В табл.1 приведен химический состав предлагаемой стали трех плавок (1-3), а также химический состав плавок, имеющих

концентрацию компонентов ниже нижнего и выше верхнего пределов за вленного состава (4,5) и состав стали прототипа (6,7). Выплавку проводили в 150 кг индукционной 5 печи с разливкой на отливки 180X200X80 мм.

В табл.2 приведена трещиностойкость и ударна  в зкость указанных плавок после нагрева и охлаждени  в интервале темпера- тур 900-700 до 20°С.

Трещиностойкость определ лась ускоренным методом путем нагрева образцов 15 мм и длиной 20 мм до 700 и 900°С, выдержкой при этих температурах 15с, ох- 5 лаждением в воде.

Испытани  на ударную в зкость проводили на образцах 10X10X55 Мм по ГОСТ 9454-78.

Как видно из табл.2 предлагаема  сталь 0 имеет более высокую трещиностойкость и ударную в зкость по сравнению с прототипом .

Использование предложенной стали в качестве материала дл  изложниц по срав- 5 нению с прототипом позволит повысить по сравнению с прототипом эксплуатационную стойкость разливочных изложниц на 35%, что даст экономический эффект 750 тыс.руб.- 0Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, алюминий, кальций, цирконий и железо, отличаю- 5 щ а   с   тем, что, с целью повышени  эксплуатационной стойкости за счет увеличени  ударной в зкости и трещиностойкости, она дополнительно содержит иттрий и церий при следующем соотношении компо- 0 нентов, мас.%:

Углерод0,15-0,30 Кремний 0,20-0,60 Марганец 0,40-0.90 Хром 0,01-0.30 5 Никель 0,31-0,90 Медь 0,01-0,30 Алюминий 0,01-0,10 Кальций 0,001-0,02 Цирконий 0,01-0,07 0 Иттрий 0.001-0.08 Церий 0,01-0,08 Железо Остальное

Таблица 1

Химический состав стали

Трещиностойкость и механические свойства стали

Таблица 2