Сталь

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изысканию высокопрочных сталей для изготовления дисковых сегментных пил, предназначенных для холодной резки металла. Прототипом предполагаемого изобретения является сталь, содержащая компоненты в следующем соотношении (мас.%): Недостатком стали является сравнительно низкий уровень показателей механических свойств и долговечности при термообработке на высокую твердость (2:40 HRCa). В основу изобретения поставлена задача усовершенствования состава стали путем введения активных элементов модификаторов при оптимальном соотношении остальных компонентов состава, что приведет к повышению комплекса механических свойств и долговечности стали при ударном нагружении как вдоль, так и поперек направления прокатки. Поставленная задача решается тем, что, сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий и железо, дополнительно содержит молибден, кальций и церий при следующем соотношении компонентов (мас.%): Существенным отличием предлагаемой стали является более низкое -содержание хрома и наличие в ее составе оптимальных количеств кальция (0,003-0,03%), церия (0,005-0,10%) и молибдена (0,05-0,40%), позволяющих получать высокий уровень всех показателей механических свойств и долговечности как вдоль, так и поперек направления прокатки. 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 и долговечности стали. При содержании кальция менее 0,003% и церия менее 0,005% эффект модифицирования не проявляется и показатели пластичности и долговечности не повышаются. Микролегирование заявляемой стали 0,05-0,40% молибдена уменьшает склонность ее к отпускной хрупкости и повышает показатели долговечности. При превышении заявляемых концентраций молибдена, показатели пластичности и долговечности снижаются. Не достигается цель изобретения и при содержаниях молибдена менее 0,05%, так как ни мехсвойства, ни долговечность в данном случае не повышаются. Немаловажным условием получения высокого уровня всех показателей механических свойств и долговечности является более низкое, по сравнению с прототипом, содержание хрома в заявляемой стали (0,01-0,35%). При содержании хрома более 0,35% вследствие образования и неравномерного расположения, преимущественно к границам первичных кристаллов, промежуточных структур, после деформации высокоуглеродистая хромоникельмолибденовая сталь обладает ярко выраженной полосчатой структурой и, как следствие, низким уровнем свойств. При содержании хрома менее 0,01% свойства никельсодержащей стали мало изменяются. К тому же в промышленных условиях выплавки, при использовании обычных шихтовых материалов, получать содержание хрома ниже 0,01 % - трудная задача. Опытные свойства известной и заявляемой сталей были выплавленных 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 мехиспытаний. Химический состав выплавленных сталей приведен в таблице 1, их механические свойства после закалки (с 830°С в масле) и отпуска (при 400-450°С) - в таблице 2. Из приведенных в таблицах 1 и 2 данник видно, что по сравнению с известной заявляемая сталь обладает более высоким уровнем всех показателей механических свойств и- долговечности, как вдоль, так и поперек направления прокатки. Таким образом, дополнительно легируя стали оптимальными количествами кальция (0,003-0,030%), молибдена (0,05-0,40%) и церия (0,005-0,10%) и выдерживания более низкие, чем в прототипе, содержания хрома, можно получить высокий уровень всех показателей механических свойств и долговечности, обеспечивающих высокую надежность дисковых сегментов пил при эксплуатации.