Патент на изобретение №2221074
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СТАЛЬ “КАРТЭКС-500”
(57) Реферат: Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям, применяемым в машиностроении для изготовления конструкций толщиной до 20 мм, подвергающихся ударно-абразивному износу и работающих при температуре ниже -10oС. Предложена сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,25-0,30; марганец 1,1-1,7; хром 0,6-0,9; никель 0,1-0,3; кремний 0,2-0,4; ванадий 0,05-0,08; медь 0,1-0,3; алюминий 0,02-0,04; бор 0,001-0,002; кальций 0,01-0,05; азот 0,005-0,015; железо и примеси остальное. Техническим результатом является улучшение хладостойкости при сохранении твердости. 2 табл. Изобретение относится к металлургии, а именно к сталям, применяемым в машиностроении для изготовления конструкций толщиной до 20 мм, подвергающихся ударно-абразивному износу и работающих при температуре ниже минус 10oС. Известна сталь марки 20ХГСР (“Картэкс 400”) следующего состава, маc.%: Углерод – 0,14-0,20 Марганец – 1,3-1,7 Кремний – 0,20-0,70 Хром – 0,3-0,8 Никель – 0,10-0,30 Бор – 0,0005-0,005 Алюминий – 0,014-0,042 Медь – 0,1-0,3 Кальций – 0,0065-0,075 Азот – 0,007-0,014 Железо – Остальное при этом отношение алюминия к азоту составляет 2-3. Данная сталь имеет минимальную твердость 450 НВ, работу разрушения при минус 10oС KV=20 Дж. Применение этой стали для оборудования, работающего в условиях Крайнего Севера при более низких температурах, является затруднительным. Самой близкой по составу, принятой в качестве прототипа является сталь марки HARDOX 500 следующего состава, маc.%: Углерод – 0,25 Кремний – 0,50 Марганец – 1,2 Хром – 0,60 Бор – 0,002 Данная сталь имеет минимальную твердость 450 НВ, работу разрушения при минус 10oС КV=20 Дж. Применение этой стали для оборудования, работающего в условиях Крайнего Севера при более низких температурах, является затруднительным. Задача изобретения заключается в улучшении хладостойкости при сохранении аналогичной твердости. Решение данной задачи достигается тем, что в сталь, содержащую С, Mn, Cr, Si, В, вводят дополнительно Al, Ni, Cu, Ca, N, V при следующем соотношении компонентов, маc.%: Углерод – 0,25-0,30 Марганец – 1,1-1,7 Хром – 0,6-0,9 Никель – 0,1-0,3 Кремний – 0,2-0,4 Ванадий – 0,05-0,08 Медь – 0,1-0,3 Алюминий – 0,02-0,04 Бор – 0,001-0,002 Кальций – 0,01-0,05 Азот – 0,005-0,015 Железо и примеси – Остальное Введение в заявляемую сталь алюминия в количестве 0,02-0,04% обеспечивает образование в стали дисперсных нитридов алюминия, которые приводят к ограничению роста зерна аустенита и способствуют повышению механических свойств стали. Минимальное содержание алюминия, равное 0,02%, выбрано из условия измельчения зерна аустенита и понижения критической температуры хрупкости. Максимальное – 0,04% – для исключения пересыщения его в твердом растворе. Введение в заявляемую сталь меди 0,1% обусловлено повышением коррозионной стойкости в атмосфере. Максимальное содержание меди 0,3% выбрано исходя из обеспечения хорошей свариваемости изделий. Минимальное значение никеля 0,1% выбрано из условий обеспечения необходимой вязкости материала при низких температурах, а максимальное 0,3% – для исключения охрупчивания при отпуске. Минимальное содержание кальция 0,001% выбрано для образования мелких глобулярных неметаллических включений (стойких окислов) с целью повышения пластичности и ударной вязкости, а максимальное – 0,005% – с целью образования крупных окислов. Минимальное содержание азота 0,005% выбрано для образования мелкодисперсных нитридов с целью повышения ударной вязкости, а максимальное – 0,015% с целью исключения склонности к механическому старению. Минимальное содержание ванадия, равное 0,05%, выбрано для измельчения зерна и повышения хладостойкости, максимальное 0,08% – для обеспечения должной свариваемости. Известные и предлагаемые составы сталей выплавлялись в индукционных печах ИСТ-16 и разливались в изложницы по 50 кг В таблицах 1 и 2 приведены химические составы предлагаемой и известной сталей и их свойства. Формула изобретения Сталь, содержащая углерод, марганец, хром, кремний, бор и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий, никель, медь, кальций, азот, ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 0,25-0,30 Марганец 1,1-1,7 Хром 0,6-0,9 Никель 0,1-0,3 Кремний 0,2-0,4 Ванадий 0,05-0,08 Медь 0,1-0,3 Алюминий 0,02-0,04 Бор 0,001-0,002 Кальций 0,01-0,05 Азот 0,005-0,0015 Железо и примеси Остальное РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
