SU1164306A1 - Сталь - Google Patents

Abstract

СТАЛЬ, содержаща  углерод, кремний, хром, марганец, молибден, кальций, по крайней мере один элемент из группы, содержащей иттрий, железо, отличающа с  тем, что, с целью повьшени  относительного сужени  и треп ноустойчивости , сталь дополнительно содержит ванадий, магний, а указанна  группа - цирконий при следующем соотнршении компонентов, мас.%: Углерод 0,05-0,30 Кремний 0,7-3,0 Хром 5-10 Марганец 2-6 Молибден 0,05-0,30 Кальций 0,01-0,30 Ванадий 0,05-0,30 0,01-0,30 Магний По крайней мере один элемент из группы, содержащей цирконий и (О С иттрий 0,005-0,300 Железо Остальное

Description

со

о

0 Изобретение относитс  к металлургии , а именно к составу литейной стали с повышенными прочностью, пластичностью и ударной в зкостью при высоком уровне трещиноустойчивости. Цель изобретени  - повьпиение относительного сужени  и трещиноустойчивости стали. Обеспечение высоких значений механических свойств стали при сохранении высокого уровн  ее трещиноустойчивости достигаетс  за счет легировани . Хром в пределах 5-10% и кремний в пределах 0,7-3,0%, снижают температуру начала мартенситного превращени , упрочн ют кристаллическую решетку и способствуют образованию реечного мартенсита, что обеспечивает высокую прочность стали. Хром и кремний способствуют более полному расвкислению стали. Хром, кроме указанного вли ни  на прочность стали, способствует получению высокого уровн  ее трещиноустойчивости за счет повышени  высокотемпературной прочности. Кальций в пределах 0,01-0,3% приводит к очищению границ зерен и изменению их энергетического состо ни . Кроме того, кальций предохран ет металл от повторного окислени . Иттрий в пределах 0,005-0,3% способствует равномерному распределению неметаллических включений в теле и по границам зерна. В результате применени  циркони  в пределах 0,005-0,3% улучшаетс  макроструктура отливки за счет уменьшени  неоднородности по ее сечению, измельчаетс  литое зерно и уменьшаетс  склонность стали к хрупкому разрушению. Магний  вл етс  поверхностно-активным элементом. Частицы магни , наход сь в парообразном состо нии, при температуре кристаллизации стали обладают минимальным значением поверхностной энергии и адсорбируютс  .

1 0,35 3,1 10,5 6,5 0,4

0,35 3,1

1-0,5 6,5

0,35 3,1

10,5 6,5

0.4

0,35 0,35

0,35

0,4

0,35 0,35

0,35 0,35 0,35 0,2.0 0,20

на поверхности раздела расплав кристалл , образу  сплошную мономолекул рную пленку тормоз щую развитие кристаллитов. В результате этого в стали происходит образова .ние мелкоглобул рной структуры. Кроме того, магний в количестве до 0,3% измен ет состав, форму и характер расположени  неметаллических включений и тем самым способствует повышению трещиноустойчивости.

Механические свойства определ ли на образцах, вырезанных из пробных брусков, согласно ГОСТ 977-75.

После термической обработки по режиму: нормализаци  при 920°С, закалка с , охлаждение на воздухе , отпуск при 200°С, образцы из из вестной стали подвергали термообработке по режиму: нормализаци  при 950°С, отпуск при 650°С, закалка с 950 С, охлаждение в масло, отпуск при 280°С;

Механические свойства

Те ,,MIIa С. МПа | Б, Z |

At

Са

Си 0,35 Осталь1490 1760 ное 1500 . 1775 1490 1765

0,35 0 ,35 Осталь1490 1765 ное 1495 . 1770 1480 1760

1643064

Химические составы и свойства предлагаемой и известной сталей приведены в таблице, где плавки 1-3 и 13-15 GTHOCHTCsj к предлагаемой , стали с запредельными содержани ми легирую1ц.:х компонентов, плавки 4-12 предлагаема  сталь, плавка 16 - из- .вестна  сталь.

Сочетание высоких механических свойств с высокой трещиноустойчивостью предлагаемой стали позвол ет использовать ее в издели х новой техники при изготовлении т желонагруженных деталей сложной конфигурации, работающих в услови х повьшеных динамических нагрузок.

Применение предлагаемой стали позволит снизить вес отливок в 1,21 ,3 раза за счет повышени  относительного сужени  при сохранении высокого уровн  прочности, относительного удлинени  и ударной в зкости и снизить брак по гор чим трещинам с 30% до 5%.

Трещина- устойчивость

450

440 8,8 39,0 600 9,2 42,0 640 9,0 36,0 630 9,0 37,0 630 9,1 40,0 640 8,7 2,0 630

Содержание элементов, мае.

Плавка

Сг МП

SI 40,30 3,010,0 6,00,30 50,175 1,87,5 4,00,18 60,05 0,75,0 2,00,05

70,30 3,0 10,0 6,00,30 0,30 0,30

80,175 1,87,5 4,00,18 0,18 0,14

90,050,75,0 2,00,05 0,05 0,01 100,30 3,010,0 6,00,30

ЕЕ:

Нд

0,30

0,153

0,005 0,30 0,30 0,30 0,18 0,15 0,153 0 ,05 0,01 0,005 0 ,30 0,30 0,15 0,15

Са AI Си

0,30 0 ,15 0 ,01 0 ,30 0 ,15 0 ,01 0 ,30 П 0,175 ,8 7,5 4,0 0,18 120,05 7,05,0 2,00,05 130,002 0,64,5 1,40,02

140,002 0,64,5 1,50,02 0,025 0,005 15 0,002 0,6 4,5 1,5 0,02

1гО

6,0 6,0

0,35 3,0

0,003

По крайней мере один элемент из группы 57100 0,18 0,15 0,077 0,007 0,05 0,01 0,00250,0025 0,025 0,005 0,003 0 ,025 0,005 0,001 0,002

0,15 0 ,01 0 ,005 0 ,005 0 ,005 600

580 580

Claims (1)

1. СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, хром, марганец, молибден, кальций, по крайней мере один элемент из группы, содержащей иттрий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения относительного сужения и треп^иноустойчи вости, сталь дополнительно содержит ванадий, магний, а указанная группа - цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углерод 0,05-0,30 Кремний 0,7-3,0 Хром 5-10 Марганец 2-6 Молибден 0,05-0,30 Кальций 0,01-0,30 Ванадий 0,05-0,30 Магний 0,01-0,30 По крайней мёре один элемент из группы, содержа- ко щей цирконий и иттрий 0,005-0,300 Железо Остальное С