SU1193175A1 - Steel - Google Patents

Abstract

СТАЛЬ, содержаща  углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, никель, алюминий, церий и железо, отличающа с  тем, что. с целью повьшени  пластических свойств, ударной в зкости и снижени  твердости после термической -обработки при сохранении оптимальной прочности, она дополнительно содержит кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,2-0,3 Углерод 0,6-1,0 Марганец 0,3-0,6 Кремний 0,3-0,5 Хром 0,08-0,2 Ванадий 0,5-0,8 Никель 0,01-0,1 Алюминий 0,001-0,1 Церий 0,005-0,05 Кальций (Л 0,001-0,05 Магний Остальное ЖелезоSTEEL containing carbon, manganese, silicon, chromium, vanadium, nickel, aluminum, cerium and iron, characterized in that. in order to improve plastic properties, toughness and reduce hardness after heat treatment while maintaining optimum strength, it additionally contains calcium and magnesium in the following ratio of components, wt.%: 0.2-0.3 Carbon 0.6-1, 0 Manganese 0.3-0.6 Silicon 0.3-0.5 Chromium 0.08-0.2 Vanadium 0.5-0.8 Nickel 0.01-0.1 Aluminum 0.001-0.1 Cerium 0.005- 0.05 Calcium (L 0,001-0,05 Magnesium Rest Iron

Description

соwith

0000

елate

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к сплавам черных металлов, например к литьм низколегрованным стал м, примен ем1л 1 дл  изготовлени  деталей автомобилей большой грузоподъемности (75-180 т) работающих в услови х Крайнего Севера . ..The invention relates to metallurgy, in particular to ferrous metal alloys, for example, casting low-alloy steels, used for the manufacture of parts for heavy-duty vehicles (75-180 tons) operating in the Far North. ..

Цель изобретени  - повьшение пластических свойств, ударной в зкости и снижение твердости после термической обработки при сохранении оптимальной прочности.The purpose of the invention is to increase the plastic properties, toughness and decrease in hardness after heat treatment while maintaining optimum strength.

С наличием в стали кальци  и магни  дендритна  структура стали заметно измельчаетс . При этом уменьшаетс  длина дендритных кристалов , первичные оси дендритов станов тс  более короткими, а оси второго пор дка менее развитыми.With the presence of calcium and magnesium in the steel, the dendritic structure of the steel is noticeably crushed. The length of the dendritic crystals is reduced, the primary axes of the dendrites become shorter, and the axes of the second order are less developed.

Кроме того, происходит существенна  глобул ризаци  и перераспределение неметаллических включений с очищением от них границ зерен.In addition, substantial globalization and redistribution of nonmetallic inclusions occur with the purification of grain boundaries from them.

Сталь вьшлавл ют в 160 кг индукционной тигельной печи ИСТ-0,16 с кислой футеровкой. В качестве шихты используют следукицие материалы , мас.%:The steel is made into 160 kg of an IST-0.16 induction crucible furnace with an acid lining. In the quality of the charge using the following materials, wt.%:

Возврат стальной (собственньй) 30-35 Лом стальной 2А - 60-65 Ферросилиций ФС 45 0,4-0,8 Ферромарганец ФМн 70 1,5-1,9 Феррохром Фх 010 0,3-0,9 Феррованадий ФВд 35 0,2-0,8 Никель гранулированный Н-30,2-1,0 Раскисление и модифицирование стали провод т в ковше сплавом ,(Ae-6i -Cq -РЗМ - Fe ) в количестве 0,1-0,3% от веса жидкого металла .Return of steel (own) 30-35 Steel scrap 2A - 60-65 Ferrosilicium FS 45 0.4-0.8 Ferromanganese FMN 70 1.5-1.9 Ferrochrome Fh 010 0.3-0.9 Ferrovanadium FVd 35 0, 2-0.8 Nickel granulated H-30.2-1.0 The deoxidation and modification of the steel is carried out in a ladle by the alloy, (Ae-6i -Cq -RZM - Fe) in an amount of 0.1-0.3% by weight of the liquid metal.

((

Металл после раскислени  и модифицировани  гТри 1620-1650с разливают в формы из холоднотвердеющих смесей дл  получени  заготовок дл  изготовлени  образцов на испытание механических свойств стали.The metal, after deoxidation and modification, rt 3 1620-1650s is poured into molds from cold-hardening mixtures to obtain blanks for the preparation of samples for testing the mechanical properties of steel.

Стальные заготовки подвергают термообработке - нормализации при нагреве до 960 С; выдержке 2 ч, затем охлаждают на воздухе. Отпуск: нагрев 650°С, вьщержка 2 ч и охлаждение на воздухе.Steel blanks are subjected to heat treatment - normalization when heated to 960 C; Aged for 2 hours, then cooled in air. Vacation: heating 650 ° C, overnight 2 hours and air cooling.

Химический состав и механические свойства сталей приведены в таблицеThe chemical composition and mechanical properties of steel are given in the table.

Как видно из таблицы, пластичесие свойства предлагаемой стали и дарна  в зкость при нормальных и трицательных температурах значиельно превьш1ают данные показатели звестной стали: относительное удинение в 1,43 раза, относительное ужение в 1,5 раза; ударна  в зость при 20°С в 1,7 раза, при 1,8 раза.As can be seen from the table, the plastic properties of the proposed steel and darna viscosity at normal and tricorny temperatures significantly exceed these indicators of known steel: relative elongation of 1.43 times, relative decrease of 1.5 times; impact resistance at 20 ° С 1.7 times, at 1.8 times.

Предлагаема  сталь обладает также достаточно высокими литейными свойствами , хорошо свариваетс  .The proposed steel also has rather high casting properties and is well welded.

При содержании компонентов в другом соотношении (сталь 7 и 8), чем в предлагаемом составе механические свойства ухудшаютс  (сталь 7 - снижаютс  прочностные характеристики, ухудшаютс  пластические свойства и ударна  в зкость).When the content of the components is in a different ratio (steel 7 and 8) than in the proposed composition, the mechanical properties deteriorate (steel 7 - the strength characteristics decrease, plastic properties and impact strength deteriorate).

Высокие пластические свойства и ударна  в зкость предлагаемой стали достигаютс  за счет снижени  углерода, в результате чего в структуре нормализованной стали увеличиваетс  количество феррита; за счет уменьшени  содержани  марганца до . 0,6-1,0%, который, раствор  сь в феррите , повьш1ает прочность стали, снижает при этом пластические свойства и ударную в зкость; наличие встали кальци  и магни  способствует более глубокому обессериванию расплава (содержание серы в стали не превьш1аёт 0,025%), в результате границы зерен в структуре стали получаютс  более чистыми от сульфидов железа .The high ductility and toughness of the proposed steel are achieved by reducing carbon, as a result of which the amount of ferrite in the structure of normalized steel increases; by reducing the manganese content to. 0.6-1.0%, which, when dissolved in ferrite, increases the strength of steel, while reducing plastic properties and impact strength; the presence of rose calcium and magnesium contributes to deeper melt desulfurization (the sulfur content in the steel does not exceed 0.025%), as a result, the grain boundaries in the steel structure are more pure from iron sulfides.

Отсутствие в предлагаемом составе стали меди не снижает ее пластических свойств и ударной в зкости , но делает ее более дешевой. Кроме того, отсутствие азота способствует снижению твердости и улучшеник обработки стали резанием и при сохранении достаточно высоких прочностных характеристик.The absence of copper in the proposed steel composition does not reduce its plastic properties and impact strength, but makes it cheaper. In addition, the absence of nitrogen contributes to reducing the hardness and improvement of the steel processing by cutting and while maintaining sufficiently high strength characteristics.

Предлагаемую сталь, имеющую более высокие пластические свойства и ударную в зкость при достаточно высоких прочностных характеристиках, можно использовать дл  изготовлени  крупногабаритных деталей карьерных самосвалов особо большой грузоподъемностью (75-180 т), работающих в услови х Крайнего Севера. Экономический 3 эффект от повышени  надежности и долговечности деталей автомобилей 11931754 снижение их веса составит более 400 тыс.руб. в год. иThe proposed steel, which has higher plastic properties and toughness with sufficiently high strength characteristics, can be used to manufacture large-sized parts of mining dump trucks with an especially large carrying capacity (75-180 tons) operating under the conditions of the Far North. The economic effect of increasing the reliability and durability of car parts 11931754 and reducing their weight will be more than 400 thousand rubles. in year. and

0,09 0,005 Осталь-.845 578 15,4 ное0.09 0.005 Remaining .845 578 15.4 n

Предлагаема  стальWe offer steel

0,001 -- то же 735 540 21,50,001 - the same 735 540 21.5

0,035 --- - 700 510 22,60.035 --- - 700 510 22.6

0,05--- - 770 545 20,80.05 --- - 770 545 20.8

0,005 --- - 725 535 22,00.005 --- - 725 535 22.0

Известна  статаг; Known statag;

0,490,212480,490,21248

0,910,301790,910,30179

0,870,321700,870,32170

0,800,291970,800,29197

0,890,311810,890,31181

Продолжение таблицыTable continuation

Claims (1)

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, никель, алюминий, церий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластических свойств, ударной вязкости и снижения твердости после термической 'обработки при сохранении оптимальной прочности, она дополнительно содержит кальций и магний при следующем соотношении компонентов, мас.%:STEEL containing carbon, manganese, silicon, chromium, vanadium, nickel, aluminum, cerium and iron, characterized in that, in order to increase plastic properties, impact strength and decrease hardness after heat treatment while maintaining optimal strength, it additionally contains calcium and magnesium in the following ratio of components, wt.%: Углерод Carbon 0,2-0,3 0.2-0.3 Марганец Manganese 0,6-1,0 0.6-1.0 Кремний Silicon 0,3-0,6 0.3-0.6 Хром Chromium 0,3-0,5 0.3-0.5 Ванадий Vanadium 0,08-0,2 0.08-0.2 Никель Nickel 0,5-0,8 0.5-0.8 Алюминий Aluminum 0,01-0,1 0.01-0.1 Церий Cerium 0,001-0,1 0.001-0.1 Кальций Calcium 0,005-0,05 0.005-0.05 Магний Magnesium 0,001-0,05 0.001-0.05 Железо Iron Остальное Rest