сталь

Формула изобретения

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий, азот, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения глубины активного слоя и отпускоустойчивости, она дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,38 - 0,45

Кремний 0,70 - 1,00

Марганец 0,70 - 1,00

Хром 2,50 - 3,00

Никель 0,40 - 0,70

Ванадий 0,08 - 0,15

Алюминий 0,001 - 0,015

Азот 0,002 - 0,06

Бор 0,0005 - 0,003

Железо Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, в частности к легированным сталям, применяемым для изготовления крупных опорных валков станов для горячей прокатки металла.

Известна также сталь, содержащая, мас. % : Углерод 0,5-0,9 Кремний 0,17-0,37 Марганец 0,8-1,1 Хром 1,6-1,8 Никель 0,65-0,85 Молибден 0,55-0,80 Ванадий 0,08-0,15 Алюминий 0,02-0,04 Железо Остальное в качестве примеси - азот 0,001-0,005

Недостатком стали является неудовлетворительная эксплуатационная стойкость из-за пониженных прокаливаемости и отпускоустойчивости, что не дает возможности получить достаточную глубину активного слоя и низкий уровень остаточных напряжений в крупных опорных валках для горячей прокатки.

Цель изобретения - увеличение глубины активного слоя и отпускоустойчивости стали.

Для достижения поставленной цели сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, ванадий, алюминий, азот, железо, дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 0,38-0,45 Кремний 0,70-1,00 Марганец 0,70-1,00 Хром 2,50-3,00 Никель 0,40-0,70 Ванадий 0,08-0,15 Алюминий 0,001-0,015 Азот 0,002-0,06 Бор 0,0005-0,003 Железо Остальное

Сталь может содержать примеси: серу до 0,020%, фосфор до 0,020%.

Дополнительное легирование стали бором при указанном соотношении остальных компонентов повышает устойчивость переохлажденного аустенита, уменьшая тем самым критическую скорость закалки, в результате чего достигается увеличение глубины активного слоя, изменение структуры и твердости по сечению валка. При содержании бора менее 0,0005% его положительное влияние не сказывается. При содержании бора более 0,003% образуются нитриды бора, охрупчивающие сталь.

Предлагаемую сталь выплавляют открытым способом в электрических печах. Для определения свойств предлагаемой стали было выплавлено 7 плавок массой 50 кг. Химический состав металла опытных плавок приведен в табл.1.

Прокаливаемость предлагаемой и известной сталей определяли методом торцовой закалки по ГОСТ 5657-69. За глубину активного слоя принимали расстояние от торца, на котором получены значения твердости более 50 HRC.

Заготовки образцов для механических испытаний подвергали термической обработке, состоящей из нагрева на температуру 900^oC, охлаждения на воздухе и последующего отпуска при температуре 600^oC. После указанной термической обработки на образцах определяли твердость по Шору, прочностные и пластические характеристики, ударную вязкость. Для испытаний на растяжение использовали образцы диаметром 6 мм ГОСТ 1497-84, на удар - образцы типа I ГОСТ 9554-78.

Полученные результаты представлены в табл.2.

Из данных, приведенных в табл.2, следует, что предлагаемая сталь имеет большую прокаливаемость и более высокий комплекс механических свойств, чем известная сталь. Это позволит увеличить стойкость изготавливаемых из нее опорных валков на 15-20%.