SU1721118A1 - Сталь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к составу стали, и может быть использовано при изготовлении основы биметаллических сталь-чугунных изделий, в частности при производстве биметаллических цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорани . Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и пластичности стали. Сталь дополнительно содержит теллур и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,08- 0,4; кремний 0,8-1,1; марганец 0,9-1,5; бор 0,001-0,003; кальций 0,001-0,05; магний 0,001-0,04; теллур 0,001-0,02; алюминий 0,007-0,06; железо - остальное. Использование изобретени  позволит повысить ресурс эксплуатации дизельных двигателей внутреннего сгорани  и их надежность. 2 табл.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к металлургии и машиностроению и может быть использовано при изготовлении .основы биметаллических сталь-чугунных изделий, в частности при производстве биметаллических цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорани .

Известив сталь 40 Л, на основе которой получают биметалл сталь-чугун повышенной конструктивной прочности (авт. св. СССР № 579098, 1975). Однако на основе этой стали невозможно получение биметалла сталь-чугун с повышенной пластичностью чугунного сло , в частности, за счет образовани  в металле высокопрочного чугуна .

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой  вл етс  сталь (1), содержаща , мас.%:

Углерод0,08-0,16

Кремний0,8 - 1,1

Марганец0,9 - 1,5

Бор0.001-0,004

Кальций0,002-0,05

Магний0,001-0,04

ЖелезоОстальное

Данна  сталь, прин та  в качестве прототипа , характеризуетс  повышенным уровнем конструктивной прочности как в термически упрочненном состо нии, так и в состо нии поставки. Однако при выплавке стали указанного состава в электродуговой печи дл  изготовлени  биметаллических сталь-чугунных цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорани  она имеет недостаточный уровень ударной в зкости и пластичности.

Целью изобретени   вл етс  повышение ударной в зкости и пластичности стали и, следовательно, надежности биметаллических сталь-чугунных изделий.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаема  сталь дополнительно содерч4

Ю

00

жит теллур и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,08 - 0.4

Кремний0,8-1,1

Марганец0,9 -1,5

Бор0,001 - 0,003

Кальций0,001 - 0,05

Магний0,001 - 0,04

Теллур0,001-0,02

Алюминий0,007-0,06

ЖелезоОстальное

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод/что предлагаемый состав стали отличаетс  от известного введением новых компонентов, а именно - теллура и алюмини .

Анализ известного состава стали, используемого в качестве основы биметалла при изготовлении сталь-чугунных цилиндровых втулок двигателей внутреннего сгорани  морских судов, показал, что некоторые введенные в предлагаемое решение вещества известны, например кальций и магний. Однако их применение в этой стали в сочетании с другими компонентами не обеспечивает ей такие свойства, которые она про вл ет в предлагаемом решении, а именно значительное снижение неметаллических включений и их глобул риэациюпри выплавке и, как следствие/повышение ударной в зкости и пластичности. Таким образом , данный состав компонентов придает стали новые свойства.

Дли экспериментальной проверки предлагаемого состава выплавлены четыре плавки стали, на основе которых получен биметалл - сталь-чугун.

Химический состав опытных сталей на основе железа представлен в табл. 1.

Сталь выплавл ли в электродуговой сталеплавильной печи ДСП ЗМ, а внепечную ее обработку осуществл ли в сталеразливоч- ном ковше вместимостью 2 т путем растворени  легирующих добавок в струе металла. При разливке стали отбирались пробы дл 

получени  слитков размером 400x60x25 мм, из которых после термической обработки изготавливали образцы дл  механических испытаний. Результаты испытаний пред- ставлены в табл. 2.

Приведенные в табл. 1 и 2 данные подтверждаютс  актом испытаний предлагаемой стали, прилагаемым к насто щей за вке.

Из табл. 2 следует, что в результате микролегировани  стали бором, модифицировани  кальцием и теллуром, а также раскислени  алюминием средн ее значение ударной в зкости повышаетс  более чем в 1,3 раза, а относительного удлинени  на 9,9% по сравнению с известной сталью, что позвол ет повысить надежность и долговечность биметаллических сталь-чугунных изделий .

Использование предлагаемого изобретени  позволит повысить качество стали за счет улучшени  металлургической ее чистоты при выплавке,, конструктивную прочность стали за счет дополнительного рафинировани  алюминием и модифицировани  теллуром в сталеразливочном ковше, ресурс эксплуатации дизельных двигателей внутреннего сгорани  и их надежность.

Фор мул а изобретени  Сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец, бор, кальций, магний и железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  ударной в зкости и пластичности , она дополнительно содержит теллур и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,08-0,4

Кремний0,8-1,1

Марганец0,9-1.5

Бор0.001-0,003

Кальций0,001-0,05

Магний0,001-0,04

Теллур0,001-0.02

Алюминий0,007-0,06

ЖелезоОстальное

Примечание. Цифровые значени  механических испытаний табл. среднему значению испытаний не менее четырех образцов.

Таблица1

Таблица2

соответствуют

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, бор, кальций, магний и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости и пластичности, она дополнительно содержит теллур и алюминий при следующем соотношении

   компонентов, мас.%: Углерод 0,08-0,4 Кремний 0,8-1,1 Марганец 0,9-1.5 Бор 0.001-0,003 Кальций 0,001-0,05 Магний 0,001-0,04 Теллур 0,001-0.02 Алюминий 0,007-0,06 Железо Остальное

   Таблица!

   Сталь Химический состав С SI Мп В Са Мд AI Те S Р Предлагаемая Сталь 1 0,08 0,8 0,9 0,001 0,001 0,001 0,007 0,02 0,033 0,07 Сталь 2 0,4 1.1 1.5 0,002 0,025 ό;ο2 0,03 0,01 0,026 0,055 Сталь 3 0,25 0,96 1,21 0,003 0,05 0,04 0,06 0.001 0,029 0.046 Известная 0,12 0,93 0,96 0,003 0,03 0,001 . . 0,026 0,05

   Таблица2

   Сталь Ударная вязкость, МДж/м² Временное сопротивление разрыву,МПа. Предел текучести, МПа Относительное удлинение, % Твердость, НВ Предлагаемая Сталь 1 0,55 403 262 15 123 Сталь 2 0,41 570 330 18 156 Сталь 3 0,46 539 327 22 151 Известная 0,36 449 305 8Л 143

   Примечание. Цифровые значения механических испытаний табл.2 соответствуют среднему значению испытаний не менее четырех образцов.