Сталь

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к изысканию высокопрочных сталей для алмазных отрезных кругов. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является сталь, содержащая в мас.%: Недостатком стали является сравнительно низкий уровень показателей механических свойств при термообработке на высокую твердость (40HRCa), а также недостаточная коррозионная стойкость в речной воде. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования состава стали, путем введения активных элементов-модификаторов и меди при оптимальном соотношении остальных компонентов состава, что приведет к повышению комплекса механических свойств, долговечности при ударном нагружении и коррозионной стойкости стали в речной воде. Поставленная задача достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий и железо дополнительно содержит медь, кальций и церий при следующем соотношении компонентов в массовых %: углерод 0,45-0,60 кремний 0,15-0,45 Существенным отличием предлагаемой стали является более низкое содержание хрома и наличие в ее составе оптимальных количеств кальция (0,003-0,030%), церия (0,01-0,10%), меди (0,01-0,40%), позволяющих получать высокий уровень всех показателей механических свойств, долговечности и коррозионной стойкости в речной воде. Микролегирование стали кальцием и церием оказывает положительное влияние на ее микроструктуру, способствуя измельчению зерна аустенита и получению благоприятной (глобулярной) формы малодеформируемых оксидных, сульфидных и оксисульфидных включений. При содержании кальция более 0,030 и церия более 0,10% сталь загрязняется оксидными включениями вследствие протекания процессов повторного окисления, что приводит к понижению пластических свойств стали. При содержании кальция менее 0,003% и церия менее 0,01% эффект модифицирования не проявляется и вследствие этого показатели пластичности и долговечности не повышаются. Медь, в пределах ее растворимости (до 0,4%), способствует повышению коррозионной стойкости заявляемой стали в речной воде. При превышении заявляемых концентраций меди в стали выделяются включения чистой меди и при этом резко снижаются ее усталостные характеристики, При содержаниях меди менее 0,01 % свойства никельсо-держащей стали мало изменяются. Немаловажным условием получения высокого уровня всех показателей механических свойств и износостойкости является более низкое по сравнению с прототипом, содержание хрома в заявленной стали (0,01-0,35). При содержаниях хрома более 0,35, вследствие образования и неравномерного расположения, преимущественно по границам первичных кристаллитов, промежуточных структур, после деформации среднеуглеродистая хромоникелевая сталь обладает ярко выраженной полосчатой структурой и, как вследствие, низким уровнем свойств. При содержаниях хрома менее 0,01% свойства никельсодержащей стали мало изменяется. К тому же в промышленных условиях выплавки, при использовании обычных шихтовых материалов, получать содержание хрома ниже 0,01 % - трудная задача. Опытные составы известной и заявляемой сталей были выплавлены в лабораторной открытой индукционной 50 кг печи и разлиты в слитки массой 40 кг. Последние проковали на полосы сечением 15x60 мм и из них изготовили образцы для мехиспыта-ний. Химический состав выплавленных сталей приведен в табл.1, их механические свойства после закалки (с 830°С в масле) и отпуска (при 350-400°С) в табл.2. Из приведенных в табл. 1 и 2 данных видно, что по сравнению с известной заявляемая сталь обладает более высоким уровнем всех показателей механических свойств, долговечности и коррозионной стойкости. Таким образом, дополнительно легируя сталь кальцием, церием и медью выдерживая более низкие, чем в прототипе, содержания хрома можно получить высокий уровень всех показателей механических свойств, долговечности и коррозионной стойкости, обеспечивая при этом высокую надежность алмазных отрезных кругов.