(54) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ(54) CASTING STEEL
Изобретение относитс к металлургии и литейному производству, в частности к изысканию высокопрочной низкоуглеродистой литейной стали дл изготовлени ответственных фасонных отливок, примен емых в судостроении. Известны низкоуглеродистые констдэук щганные стали марок 08ГДНФЛ, 12ДН2Ф 12ДХН1МФЛ и др., примен ющиес в судострюении П . В св зи с тем, что эти стали используютс дл производства отливок, к ним прдъ вл ютс высокие требовани , прежде всего по жидкотекучести. Важным требованием вл етс повышение прочности, пластичности и ударной в зкости стали, без определенного уровн которых нельз обеспечить необходимые качество и долговечность литых изделий . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс литейна сталь 21 , содержаща , вес.%: 0,08-0,14 Углерод 0,15-0,4 Кремний 0,6-1,0 Марганец 0,8-1,2 Медь 0,8-1,2 Хром 0,02-О,1 Ванадий 0,О2-0,1 Титан 0,001-0.005 Бор Железо Остальное а низкоуглеродиста сталь приме- , главным образом, дл изготовлетветственных фасонных отливок дл их транспортных судов и имеет слеие механические свойства : Предел прочности, кг/мм 103 Предел текучести, кг/мм 86 кг/мм Относительное удлинение, %11 Относительное сужение, %36 Ударна в зкость при (-4О)С, кгм/см 2,4 Существенными недостатками этой стали цвл ютс неудовлетворительна шдкотекучесть и относительно невысокие . гашстичность и ударна в зкость при ком натной и низких температурах. Цепь изобретени - повышение жидко текучести, пластичности и ударной в зкости при комнатной и низких температурах . Дл достижени поставленной цели литейна сталь, содержаща углерод, кремний, марганец, медь, хром, ванадий, титан, бор и железо, дополнительно содержит алюминий, ниобий, калышй и редкоземельные металлы при следующем со отношении компонентов, вес. 0,08-0,13 Углерод Кремний О,15-0,4 Марганец 0,6-1,0 Медь О,8-1,2 Хром О,8-1,2 Ванадий О,О2-0,1 Титан О,О2-О,1 Бор О,О01-О,ОО5 Алюминий 0,01-0,05 Ниобий О,05-О,15 Кальций О,ОО5-О,О5 РедкоземельО ,О05-0,О8 ные металлы Железо Остальное Металл вьшлавп ли в ЗОО кг индукционной печи методом переплава. Раски ление в печи проводили ферромарганцем и ферросилицием по расчету. При получении известной стали (состав № 1} расплав при выпуске из печи в ковш обрабатывали добавками титана и ферробора.. При других вариантах расп обрабатьгоали различными добавками ком лексной лигатуры, содержащей в своем составе кальций, РЗМ, алюминий, титан ниобий и никель совместно с ферробором В результате были получены стали с ра личным содержанием компонентов. Хими ческие составы сталей приведены в таб 014 Все составы стали подвергались исследовани м на жидкотекучесть и механические свойства. Результаты этих испытаний представ- лены в табл. 2. Из приведенных результатов следует, что предлагаема сталь составов № 2-6 превосходит известт1ую сталь по всем исследуемым свойствам : жидкотекучесть улучшаетс на 20-30%, предел прочности - с ЮЗ до 112 кг/мм, предел текучести - с 86 до 94 кг/мм. Особенно существенно повышаютс пластичность и ударна в зкость. Так,уалинение повысилось с 11,4 до 19,2%, сужение-с 36,2 до 51,6%, что составл ет повышение соответственно на 70 и 35%. Ударна в зкость повышаетс с 5,2 до. 9,6 кгм/см () и с 2,4 до 4,5 КГМ/CN/ (-40С), т. е. почти в 2 раза. Более высокий уровень свойств по сравнению с известной позвол ет рекомендовать предлагаемую сталь дл изготовлени фасонных отливок улучшенного качества в отечественном судостроении. Она технологична, хорошо свариваетс . Существенным преимуществом стали шл атс то, что ее выплавка не требует дополнительных технических решений. Некоторое отличие состоит в модифицировании стали комплексной лигатурой при выпуске ее из печи в разливочный ковш. Ожидаемый экономический эффект от внедрени предлагаемой стали вместо известной составит около 5,5 тыс. руб. в год и основываетс на повышении качества и долговечности фасонных отливок в 1,2-1,5 раза за счет повышени пластичности на 35-70% и ударной в зкости при низких и комнатной температурах испытаний почти в 2 раза. Повышение жидкотекучести на 20-30% обеспечивает снижение брака лить на 5-1О%.The invention relates to metallurgy and foundry, in particular to the search for high-strength low-carbon cast steel for the manufacture of critical shaped castings used in shipbuilding. Known low-carbon kondeuk shgannye steel grades 08ГДНФЛ, 12ДН2Ф 12ДХН1МФЛ, etc. that are used in shipmaking P. Due to the fact that these steels are used for the production of castings, they are subject to high demands, especially on fluidity. An important requirement is to increase the strength, ductility and toughness of steel, without a certain level of which it is not possible to provide the necessary quality and durability of cast products. Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is cast steel 21, containing, wt.%: 0.08-0.14 Carbon 0.15-0.4 Silicon 0.6-1.0 Manganese 0.8- 1.2 Copper 0.8-1.2 Chromium 0.02-O, 1 Vanadium 0, O2-0.1 Titanium 0.001-0.005 Boron Iron The rest of low carbon steel is used mainly for the manufacture of responsible shaped castings for their transport vessels and has the following mechanical properties: Strength, kg / mm 103 Yield strength, kg / mm 86 kg / mm Relative elongation,% 11 Relative narrowing,% 36 Shock viscosity at (-4О) С, kgm / cm 2.4 WITH The main disadvantages of this steel are unsatisfactory high flow properties and relatively low. noise and impact viscosity at room and low temperatures. The circuit of the invention is an increase in fluidity, ductility and toughness at room and low temperatures. In order to achieve this goal, cast steel containing carbon, silicon, manganese, copper, chromium, vanadium, titanium, boron and iron, additionally contains aluminum, niobium, copper, and rare earth metals with the following ratio of components, weight. 0.08-0.13 Carbon Silicon O, 15-0.4 Manganese 0.6-1.0 Copper O, 8-1.2 Chromium O, 8-1.2 Vanadium O, O2-0.1 Titanium O , O2-O, 1 Bor O, O01-O, OO5 Aluminum 0.01-0.05 Niobium O, 05-O, 15 Calcium O, OO5-O, O5 Rare-earth O, O05-0, O8 Metals Iron Else Metal Zlavlavp in ZOO kg induction furnace by remelting. Delamination in the furnace was performed with ferromanganese and ferrosilicon by calculation. Upon receipt of known steel (composition No. 1}, the melt was treated with titanium and ferroboron additives when it came out of the furnace. In other cases, the processing of various types of complex master alloy containing calcium, rare-earth metals, aluminum, titanium, niobium and nickel together with ferroboron As a result, steels with a relative content of components were obtained. The chemical compositions of the steels are given in Table 014 All the compositions of the steel were subjected to tests for fluidity and mechanical properties. The results of these tests were Table 2. From the above results it follows that the proposed steel of compositions No. 2-6 exceeds limestone steel in all studied properties: the fluidity is improved by 20-30%, the tensile strength - from SW to 112 kg / mm, the yield strength - from 86 to 94 kg / mm. Plasticity and impact strength are especially significantly increased. Thus, the wadding increased from 11.4 to 19.2%, the contraction from 36.2 to 51.6%, which is an increase of 70 and 35%. Impact viscosity rises from 5.2 to. 9.6 kgm / cm () and from 2.4 to 4.5 KGM / CN / (-40C), i.e., almost 2 times. A higher level of properties compared with the known one allows us to recommend the proposed steel for the manufacture of shaped castings of improved quality in domestic shipbuilding. It is technologically advanced, well welded. A significant advantage of the company was that its smelting does not require additional technical solutions. Some difference is in the modification of steel with complex ligature when it is released from the furnace into the casting ladle. The expected economic effect from the introduction of the proposed steel instead of the known one will be about 5.5 thousand rubles. per year and is based on improving the quality and durability of shaped castings 1.2-1.5 times due to an increase in plasticity of 35-70% and toughness at low and room temperatures of the tests by almost 2 times. The increase in fluidity by 20-30% reduces the rejection cast by 5-1O%.
9 8997О1lO9 8997О1lO