SU819209A1 - Cast steel - Google Patents

Description

(54) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ(54) CASTING STEEL

1one

Изобретение относитс  к металлургии стали и литейного производства, частности к литейным низколегированным конструкционным стал м, обладающим повышенными литейными и механическими свойствами, особенно ударной в зкостью при отрицательных температурах .The invention relates to the metallurgy of steel and the foundry industry, in particular, to the foundry low-alloy structural steels having improved casting and mechanical properties, especially toughness at negative temperatures.

Известна сталь, содержаща , вес.% Углерод0,16-0.26Known steel containing, wt.% Carbon 0.16-0.26

Кремний1,6 -2,5Silicon1,6 -2,5

Марганец0,9 -1,5Manganese0.9 -1.5

Хром0,6 -1,4Chrome 0.6 -1.4

Титан .0,02-0,08Titanium .0.02-0.08

Алюмин1 1й 0,005-0,05 ЖелезоОстальное fl .Alumin1 1y 0,005-0,05 Iron Else fl.

В виде примесей сталь может содержать серу (0,005-0,045%) и фосфор (0,005-0,04%).In the form of impurities, steel may contain sulfur (0.005-0.045%) and phosphorus (0.005-0.04%).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  литейна  сталь, содержаща , вес.%;Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is cast steel containing, wt.%;

Углерод0,15-0,25Carbon 0.15-0.25

Кремний0,20-0,40Silicon 0.20-0.40

Марганец0,50-0,8Manganese 0.50-0.8

Хром0,80-1,10Chrome 0.80-1.10

Примеси: Никель до 0,3 Медь до 0,3Impurities: Nickel to 0.3 Copper to 0.3

Сера до 0,06 Фосфор до 0,06 Железо Остальное 2 . Эта сталь широко примен етс  в химическом машиностроении при изготовлении отливок арматуры, к которым предъ вл ютс  повышенные требовани  по гидроплотности.Sulfur up to 0.06 Phosphorus up to 0.06 Iron Else 2. This steel is widely used in chemical engineering in the manufacture of rebar castings, which are subject to increased water density requirements.

Однако эта сталь имеет относительно низкие литейные и механические свойства, что снижает качество изготовленных из нее отливок. Механические свойства стали после нормализации при 900°С и отпуска при следующие:However, this steel has relatively low casting and mechanical properties, which reduces the quality of castings made from it. The mechanical properties of steel after normalization at 900 ° C and tempering with the following:

Предел прочности, кг/мм 45Strength, kg / mm 45

Предел текучести, кг/мм 225 Yield strength, kg / mm 225

Относительное удлинение , %18 Относительное сужение , %30 Ударна  в зкостьRelative elongation,% 18 Relative constriction,% 30 Shock viscosity

при 20°С5at 20 ° C5

при -50°С2at -50 ° C2

Известна  сталь имеет относительно низкий уровень механических свойств, особенно пластичность и .ударную в зкость при отрицательных температурах. Кроме того, эта сталь характеризуетс  относительно невысокими литейными свойствами, что снижает гидроплотность изготовленных из нее корпусных отливок а 1атуры. . Цель изобретени  - повышение гйдроплотности отливок, литейных и механических свойств. Поставленна  цель достигаетс  тем, что литейна  сталь, содержаща  углерод , кремний, марганец, хром и железо , дополнительно содержит алкминий, титан, ванадий, кальций, барий, магний и редкоземельные металлы при следующем соотнойюнии компонентов, вес.%: Углерод0,15-0,25 Кремний0,20-0,40 Марганец .0,50-0,80 Химический 10,190,380,56 20,180,400,72 30,250,380,80 40,220,200,50 50,150,340,46 60,200,220,55Known steel has a relatively low level of mechanical properties, especially ductility and impact strength at low temperatures. In addition, this steel is characterized by relatively low casting properties, which reduces the water density of the body castings made from it and 1 ture. . The purpose of the invention is to increase the hydrodynamicity of castings, casting and mechanical properties. The goal is achieved by the fact that cast steel containing carbon, silicon, manganese, chromium and iron additionally contains alcnium, titanium, vanadium, calcium, barium, magnesium and rare earth metals in the following component ratio, wt.%: Carbon 0.15-0 , 25 Silicon 0.20-0.40 Manganese .0.50-0.80 Chemical 10,190,380,56 20,180,400,72 30,250,380,80 40,220,200,50 50,150,340,46 60,200,220,55

Все опытные составы стали подвергались испытани м на линейные и механические свойства. Из литейных свойств исследовали жидкотекучесть и трещиноустойчивость отливок, как наиболее важные свойства, во многом определ ющие качество отливок.All experienced steel formulations were tested for linear and mechanical properties. Of the casting properties, the fluidity and crack resistance of castings were investigated as the most important properties that largely determine the quality of castings.

Известна  сталь Known steel

45,7 25,4 18,2 32,545.7 25.4 18.2 32.5

Предлагаема  сталь We offer steel

40 3540 35

30 25 52,4 33,6 34,5 53,5 51,7 33,8 33,2 31,7 В пл 0 ал ма ст пр со30 25 52.4 33.6 34.5 53.5 51.7 33.8 33.2 31.7 V flat 0 al ma st br with

Результаты испытаний, подтвержденньае актом испытаний, представлены в свободной табл. 2. Термическа  обработка стандартных образцов на раст жение и ударную в зкость состо ла в нормализации при 900с и отпуске при 600®С.The test results, confirmed by the test report, are presented in a free table. 2. Thermal treatment of standard tensile and toughness specimens consisted of normalization at 900 ° C and tempering at 600 ° C.

Таблица 2table 2

9,3 5,0 3,2 29.3 5.0 3.2 2

12,5 11,5 9,5 6,7 12,0 10,8 9,3 . 7,2 Известна  сталь 0,87 -----Предлагаема  сталь 0,84 0,02 0,08 0,100,04 0,005 0,02 0,02 0,93 0,03 0,005 0,150,005 0,02 0,005 0,03 0,80 0,0в 0,02 0,050,02 0,03 0,04 0,06 0,95 0,007 0,01 0,090,08 0,05 0,05 0,1 1,1 0,005 0,009 0,060,007 0,01 0,008 0,01 0,80-1,10 0,005-0,05 Алюминий 0,005-0,08 Титан, 0,05-0,15 Ванадий 0,005-0,08 Кальций 0,005-0,05 0,005-0,05 лагний Реэкоземельные 0,01-0,10 металлы Железо Остальное. Металл выплавл ли в 160-ти килоаммовой индукционной печи ИСТО 16. процессе фракционной разливки расава обрабатывали добавками 0,15 вес.% модификатора, содержащего юминий, титан, ванадий, кальций, гний, барий и РЗМ. Хнмические соавы выплавленных опытных сталей иведены в табл. 1. Таблица 1 тав, % Как видно из приведенных результа- j тов, предлагаема  сталь значительно превосходит.известную сталь по всему комплексу исследуемых свойств. Так, жидкотекучесть и трещиноустойчивость превышает свои показатели на 35-50% и j25-35% . Предел прочности повышаетс  незначительно, т.е. с 45,7 до 52,4 кг/см, предел текучести -с 25,4 до 34,5 кг/мм . Особенно существенно увеличиваютс  показатели пластичности (удлинение 25 с 18,2 до 34,5%, сужение - с 32,6 до 53,5%) и ударной в зкости во всем диапазоне исследуемых температур испытаний от до -70°С. Испытани  опытной партии отливок корпусов, изготовленных из предлагаемой стали, на гидроплотность, показёши , что максимальное давление воды ,без по влени  течи составл ет 150176 атм; по сравнению с известной сталью, рассчитанной на максимальное давление 50 атм, при одинаковой толщине стенок. Таким образом, предлагаема  литейна  сталь может найти широкое применение в химическом т желом машиностроении дл  отливок арматуры, а также в других отрасл х промышленности как низколегированна  конструкционна  стали с повышенным уровнем литейных и механических свойств.. Ожидаемый экономический эффект от внедрени  предлагаемой стали в значительной степени зависит от серийности и массовости производства отливок и может составить около12.5 11.5 9.5 6.7 12.0 10.8 9.3. 7.2 Famous steel 0.87 ----- The proposed steel 0.84 0.02 0.08 0.100.04 0.005 0.02 0.02 0.93 0.03 0.005 0.150.005 0.02 0.005 0.03 0 , 80 0,0v 0,02 0,050,02 0,03 0,04 0,06 0,95 0,007 0,01 0,090,08 0,05 0,05 0,1 1,1 0,005 0,009 0,060,007 0,01 0,008 0 , 01 0.80-1.10 0.005-0.05 Aluminum 0.005-0.08 Titanium, 0.05-0.15 Vanadium 0.005-0.08 Calcium 0.005-0.05 0.005-0.05 Lateral Earthy 0, 01-0.10 Metals Iron Else. The metal was smelted in a 160 kiloamm ISTO 16 induction furnace. The rasaava fractional casting process was treated with additives of 0.15% by weight of a modifier containing aluminum, titanium, vanadium, calcium, rotary, barium and REE. Khmmicheskie soavy melted experienced steel and listed in table. 1. Table 1 tav,% As can be seen from the presented results, the proposed steel significantly exceeds the known steel in the whole complex of the studied properties. Thus, the fluidity and crack resistance exceeds its performance by 35-50% and j25-35%. Strength increases slightly, i.e. from 45.7 to 52.4 kg / cm, the yield strength is from 25.4 to 34.5 kg / mm. The plasticity indices (elongation 25 from 18.2 to 34.5%, contraction from 32.6 to 53.5%) and toughness throughout the whole range of test temperatures under investigation from -70 ° C increase significantly. Testing of an experimental batch of castings made from the proposed steel for hydrodensity, showing that the maximum water pressure without leakage is 150176 atm; compared with the known steel, designed for a maximum pressure of 50 atm, with the same wall thickness. Thus, the proposed cast steel can find wide application in chemical heavy mechanical engineering for rebar castings, as well as in other industries as low-alloy structural steels with an increased level of casting and mechanical properties. The expected economic effect from the introduction of the proposed steel largely depends from the mass production and mass production of castings and can be about

Claims (2)

Продолжение табл. 2 4, бр ув 10 де ро зо чт но ки жи ци ме ко пр -4 0 тыс. руб. в год за счет снижени  ака по литейным дефектам из 15-20%, еличени  выхода годного лить  на -20% и повышени  качества и нажности отливок арматуры. Формула изобретени  . Литейна  сталь, содержаща  углед , кремний, марганец, хром и желе ,отличающа с  тем, о,, с целью повышени  гидроплотсти отливок, литейных и механичесх свойств, она дополнительно содерт алюминий, титан, ванадий, кальй , барий, магний, и редкоземельные таллы при следующем соотношении мпонентов, вес.%: 0,15-0,25 Углерод 0,20-0,40 Кремний 0,50-0,80 Марганец 0,8 -1,10 Хром О, 005-0 ,.05 Алюминий 0,005-0,08 Титан 0,05-0,15 Ванадий 0,005-0,08 Кальций 0,005-0,05 Барий 0,005-0,05 Магний Редкоземель0 ,01-0,10 ные металль Остальное. Железо Источники информации, ин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 503932, кл. С 22 С 38/00, 1974. Continued table. 2 4, br uv 10 de ro zo chut nov yi me ko pr -4 0 thousand rubles. per year due to a decrease in aka for casting defects from 15–20%, an increase in the yield of suitable casting by -20% and an increase in the quality and availability of rebar castings. Claims. Foundry steel containing coal, silicon, manganese, chromium and jelly, different from that, in order to increase the fluid density of castings, casting and mechanical properties, it additionally contains aluminum, titanium, vanadium, calcium, barium, magnesium, and rare-earth thalli in the following ratio of components, wt.%: 0.15-0.25 Carbon 0.20-0.40 Silicon 0.50-0.80 Manganese 0.8 -1.10 Chromium O, 005-0, .05 Aluminum 0.005-0.08 Titanium 0.05-0.15 Vanadium 0.005-0.08 Calcium 0.005-0.05 Barium 0.005-0.05 Magnesium Rare-earth0, 01-0.10 Nano metal Rest. Iron Sources of information that are taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 503932, cl. C 22 C 38/00, 1974. 2.Сталь марки 20ХЛ, ОСТ 26-0702-72 (прототип). . .2. Steel grade 20XL, OST 26-0702-72 (prototype). . .