SU1019005A1 - Сталь - Google Patents

Description

о о ел Изобретение относитс  к металлу гии, конкретнее к конструкционным углеродис , ым стал м, (Используемым в энергетике, машиностроении, судо строении и других отрасл 1х промышленности как конструкционный материал дл  крупногабаритных изделий, к которым при относительно невысоких значени х прочностных характе , ристик предъ вл ютс  повышенные тр бовани  в отношении пластичности, ударной в зкости, переходной темпе ратуры хрупкости ( ПТХ ) и качества талла в части дефектов металлургич кой природы (флокены, трещины и н металлических включений. Известна сталь |13 содержаща , вес,|: 0,20-0,27 УглеродOj6-0 ,it8 Кремний 0,50-0,80 Марганец 0,10-0,20 0,05-0,50 Никель 0,01-0,05 Молибден 0,03-0,09 Ванадий 0,0001-0,001 0,10-0,25 0,01-0,05 Вольфрам Ниобий 0,01-0,05 0,0005-0,002 0,003-0,008 Остальное Железо Однако эта сталь требует расход дорогих и дефицитных материалов та ких, как больфрам, молибден, ниоби церий, склонна к образованию нерав мерной крупнозернистой структуры, фектов типа флокенов цериевой нео нородности и других, что  вл етс  причиной разброса механических свойс ( особенно пластических и ударнбиГ в зкости) и получени  нестабильных а порой и не,удовлетворительиых рез татов по данным ультразвукового ко трол , в силу чего не гарантируетс надежна  работа изделий и возможны ;лучаи забраковани  их еще на стад изготовлени . Наиболее близкой к предлагаемой технической сущности и достигаемом результату  вл етс  сталь t2}, сод :жаща , вес.;: Углерод 0,18-0,25 Марганец 0,5-0,79 Кремний 0,17-0,37 Хром0,it-0,7 Титан 0,005-0,03 Бор 0,0005-0,003 Кальций 0,001-0,008 0,010-0,05 Алюминий С1,4-0,7 Никель 0,005-0,015 0,015-0,06 Железо Остальное Однако известна  сталь при высоком уровне прочности имеет низкую хладностойкость и низкое сопротивление усталости Целью изобретени   вл етс  повышение усталостной прочности и ударной в зкости и снижение переходной температуры хрупкости. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод, кремний , марганец, хром, никель, бор, азот, кальций, алюминий, титан и железо , дополнительно содержит ванадий и медь при следующем соотношении компонентов , вес.%: 0,20-0,27 Углерод 0,3-0,5 Кремний 0,5-0,9 Марганец 0,1-0, Хром Никель 0,05-0,5 Бор 0,0001-0,002 Азот 0,005-0,015 Кальций 0,001-0,02 0,001-0,02 Алюминий 0,001-0,15 Титан Ванадий 0,03-0,15 Медь 0,01-0,25 Железо Остальное В качестве примесей сталь может содержать до 0,02 вес.1 серы, до 0,02 весо% фосфора, 0,,0003 (0,5-3, г) водорода. Ограничение водорода в указанных пределах обеспечивает получение стали в крупных поковках без флокенов. Ограничение содержани  серы и осфора в указанных пределах не оказывает заметного вли ни  на ликваци онные процессы при кристаллизации крупных слитков и мало отражаетс  на уровне механических характеристик. Большее содержание серы и фосфора риводит к увеличению их .ликвации,, овышенной загр зненности неметаллиескими включени ми и снижению каественных показателей металла покоок и механических свойств. В лабораторных услови х осущест леы плавка, пластическа  и термическа  бработки, исследование механических войств предлагаемой и известной сталей. Разливка плавок проводилась в слитг и массой 25 кг с последующей ковкой а прутки диаметром 20 мм от .

3101

Предварительна  термическа  обработка включала высокотемпаратурный двойной изотермический отжиг с выдержкой при ЭООРС в теченме 5 ч и при 5бО°С в течение 10 ч. Окончательна  термическа  обработка включала закалку от с охлаждением в воде и последующий отпуск при ,

Химический состав исследованных сталей приведен в табл. 1. Свойства предлагаемого и известного составов стали привдены в табл. 2.

Результаты испытаний показали, что предлагаема  сталь при одинаковых

0054

услови х термической обработки превосходит известную на усталостной прочности и ударной в зкости, а также имеет более низкую переходную температуру

хрупкости.

Технико-экономический эффект от использовани  предлагаемой стали выразитс  в увеличении эксплуатационной надежности и срока службы изделий за счет повышени  пластических и в зких ее характеристик при сохранении прочностных свойтсв, а также снижени  переходной температуры хрупкости .

Таблица 2

Claims (1)

1. СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, бор, азот, кальций, алюминий, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения усталост· >ной прочности и ударной вязкости, а такж^ снижения переходной температуры хрупкости, она дополнительно : содержит ванадий и медь при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Углерод 0,20-0,27 Кремний 0,3-0,5 Марганец 0,5-0,9 Хром 0,1-0,4 Никель 0,05-0,5 Бор 0,0001-0,002 Азот 0,005-0,015 Кальций 0,001-0,02 Алюминий 0,001-0,02 Титан 0,001-0,015 Ванадий 0,03-0,15 Медь 0,01-0,25 Железо Остальное