SU908930A1 - Steel composition - Google Patents

Description

(54) СТАЛЬ(54) STEEL

1one

: Изобретение относитс  к металлургии стЮНГ н литейному производству, в частности к изысканию литейных марганцовистых сталей дл  отливок, подвергающихс  при эксплуатации одновременному воздействию износа и высоких давлений или ударных нагрузок.: The invention relates to the metallurgy of CNG and foundry production, in particular, to the search for foundry manganese steels for castings, which during operation are subjected to simultaneous effects of wear and high pressures or shock loads.

Известна марганцовиста  износостойка  сталь 1, содержаща  в вес.%:Known manganese wear-resistant steel 1, containing in wt.%:

Углерод0,9-1,5Carbon0.9-1.5

Кремний0,2-0,6Silicon0,2-0,6

Марганец9-15Manganese9-15

.Хром0,2-1.Chrom0,2-1

Молибден0,01-0,3Molybdenum 0,01-0,3

Ванадий0,05-0,5Vanadium0.05-0.5

Алюминий0,01-0,2Aluminum0.01-0.2

ЖелезоОстальноеIronErest

Недостатками да1шой стали  вл ютс  низкие механические характеристики, особенно ударна  в зкость.The disadvantages of long steel are low mechanical properties, especially impact strength.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  сталь марки 120113Х25Л (2), содержаща , вес.%Closest to the offer is steel grade 120113Х25Л (2), containing, wt.%

Углерод1,0-1,40Carbon1.0-1.40

Кремний0.30-1,0Silicon0.30-1.0

Марганец Manganese

11,50-14,50 Хром 11.50-14.50 Chrome

1,5-2,5 Никель Не более 1,0 Ниобий1.5-2.5 Nickel Not more than 1.0 Niobium

0,08-0,10 Не более 0,30 0.08-0.10 Not more than 0.30

Медь Остальное ЖелезоCopper Rest Iron

Механические свойства этой стали после закалки в воде от 1050-1100° С наход тс  на уровне:The mechanical properties of this steel after quenching in water from 1050-1100 ° C are at the level of:

Предел прочности,Tensile strength,

кг/ммkg / mm

7575

Предел текучести,Yield strength

кг/ммkg / mm

4848

ОтносительноеRelative

удлинение, %elongation,%

2020

ОтносительноеRelative

30thirty

сужение, %narrowing,%

Ударна  в зкость,Shock viscosity

кгм/смkgm / cm

2525

Недостатками известной стали  вл ютс  относительно низкие износостойкость и весь комплекс литейных и механических свойств.The disadvantages of the known steel are relatively low wear resistance and the whole complex of casting and mechanical properties.

Цель изобретени  - повышение износостой кости механических и литейных свойств стали. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод, кремний, марга нец, хром, никель, ниобий, медь и железо, дополнительно содержит титан, алюминий, кальций и редкоземельные металлы при сл ющем соотношении компонентов, вес.%: 1,0-1,40 Углерод 0,50-1,0 Кремний 11,50-14,50 Марганец 0,5-1,0 Шобнй 0,08-0,10 0,1-0,3 0,01-0,08 0,01-6,05 Алюминий 0,005-0,05 Кальций Редкозмельные 0,01-0,08 металлы Остальное Дополнительное введение в состав предл гаемой стали титана св зано с его высокой раскислительной способностью, а также с его близким химическим сродством к азот Св зыва  азот в тугоплавкие нитриды, титан не только устран ет его вредное вли ние, но и обеспечивает измельчение аустени ной структуры стали. Введение алюмини  объ сн етс  благопри ным вли нием, прежде всего, на литейные свойства стали (жидкотекучесть), а также способностью, подобно ванадию, св зывать азот в нитриды. Послещше  вл ютс  регу л торами роста аустенического зерна, что обеспешвает повьпление трещиноустойчивост отливок, пластичности и ударной в зкости стали. Дополнительное введе1гое в состав стали кальци  и редкоземельных металлов объ сн 4 етс  их исключительно благопри тным вли  нием на структуру и свойства стали. При зтом кальций и РЗМ обеспечивают модифицирующий , микролегирующий дегазирующий и рафинирующий зффект. Как модификаторы 2-го рода (поверхностно-активные) эти злементы измельчают структуру стали, что сопровождаетс  очищением границ зерен от вредных примесей. Одновременно снижаетс  содержание в стали кислорода и, почти в два раза, серы. Снижаетс  также общее содержа1гае неметаллических включений, а оставшиес  ,приобретают глобул рную почти круглую форму, и равномерным фоном перераспредел ютс  в металле. Весьма важным  вл етс  в этом случае измельчение карбидов и более равномерное распределение их в стали. Химический состав выплавленных сталей приведен в табл. 1. Результаты испытаний литейных свойств опытных сталей приведены в табл. 2. Как видно из приведенных результатов табл. 2, предлагаема  сталь составов № 2-6 превосходит известную сталь по всему комплексу литейных свойств. Так, жидкотекучесть превышает на 20-30%, свободна  линейна  усадка снижаетс  с 2,70 до 2,64%, а трещиноустойчивость отливок повышаетс  на 10-14%. Результаты механических испытаний и на абразивную износостойкость представлены в табл. 3. Из данных табл. 3 следует, что предлагаема  сталь составов № 2-6 имеет заметно повышенные износостойкость и механические характеристики. Таблиц ГThe purpose of the invention is to increase the wear resistance of the bone of the mechanical and casting properties of steel. The goal is achieved by the fact that steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, niobium, copper and iron, additionally contains titanium, aluminum, calcium and rare earth metals with the following ratio of components, wt.%: 1.0- 1.40 Carbon 0.50-1.0 Silicon 11.50-14.50 Manganese 0.5-1.0 Shobny 0.08-0.10 0.1-0.3 0.01-0.08 0 01-6.05 Aluminum 0.005-0.05 Calcium Rare-grinding 0.01-0.08 metals Else The additional addition of titanium to the proposed steel is associated with its high deoxidizing ability, as well as its close chemical affinity for nitrogen. but from a refractory nitrides, titanium not only eliminates its adverse effect, but also provides grinding hydrochloric austenite structure of the steel. The introduction of aluminum is due to the beneficial effect, above all, on the casting properties of steel (fluidity), as well as the ability, like vanadium, to bind nitrogen into nitrides. Subsequently, the growth regulators of austenic grain are regulators, which ensure the crack-resistance of castings, ductility and toughness of steel. The additional introduction of calcium and rare earth metals to the composition of steel is explained by their exceptionally favorable effect on the structure and properties of steel. In this case, calcium and rare-earth metals provide a modifying, micro-alloying, degassing and refining effect. As modifiers of the 2nd kind (surface-active), these elements crush the steel structure, which is accompanied by the purification of grain boundaries from harmful impurities. At the same time, the content of oxygen in the steel and, almost twice, of sulfur is reduced. The total content of non-metallic inclusions also decreases, while the remaining ones take on a globular almost round shape and are redistributed in a uniform background in the metal. Grinding of carbides and their more uniform distribution in steel is very important in this case. The chemical composition of the steel produced is given in table. 1. The test results of the casting properties of the experimental steels are given in table. 2. As can be seen from the above results table. 2, the proposed steel of compositions No. 2-6 exceeds the known steel in the whole complex of casting properties. Thus, the fluidity exceeds by 20-30%, the free linear shrinkage decreases from 2.70 to 2.64%, and the crack resistance of castings increases by 10-14%. The results of mechanical tests and abrasive wear resistance are presented in table. 3. From the data table. 3 it follows that the proposed steel of compositions No. 2-6 has noticeably increased wear resistance and mechanical characteristics. G tables

Таблица 2table 2

Claims (1)

Формула изобретения .·>The claims. ·> Сталь, содержащая углерод, кремнии, марганец, хром, никель, ниобий, медь и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости механических и литейных свойств, она дополнительно содержит титан, алюминий, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:Steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, niobium, copper and iron, characterized in that, in order to increase the wear resistance of mechanical and casting properties, it additionally contains titanium, aluminum, calcium and rare earth metals in the following ratio of components, weight .%: Углерод Carbon 1,0-1,4 1.0-1.4 Кремний Silicon 0,30-1,0 0.30-1.0 Марганец Manganese 11,5-14,5 11.5-14.5 Хром 1,5-2,5Chrome 1.5-2.5 ⁴⁵ Никель ⁴⁵ nickel 0,5-1,0 0.5-1.0 Ниобий Niobium 0,08—0,10 0.08-0.10 Медь Copper 0,1-0,3 0.1-0.3 Титан Titanium 0,01-0,08 0.01-0.08 Алюминий Aluminum 0,01-0,05 0.01-0.05 ⁵⁰ Кальций ⁵⁰ Calcium 0,005-0,05 0.005-0.05 Редкоземельные Rare earth металлы metals 0,01-0,08 0.01-0.08 Железо Iron Остальное Rest