Файл: Металлургия Кировского завода сборник статей к 100-летию мартеновского производства на заводе (1874-1974)..pdf

расширенным пределом содержания кремния, серы и фосфора приме­ нялась также для отливок с пределом прочности более 70—75 кг/мм2 (сталь марки Л-27СГТ).

Перечисленные выше кремнехромистые и кремнемарганцовистые стали использовались для разных деталей машиностроения. Стали вы­ плавляли в основных мартеновских, а также в электродуговых печах. Приоритет в разработке и первоначальном применении кремнехроми­ стых и кремнемарганцовистых сталей принадлежит Кировскому заводу.

В годы Великой Отечественной войны применялась сложнолегиро­ ванная сталь марки КДЛВТ. Химический состав стали марки КДЛВТ

меди — 0,4—0,6%.

Эта сталь отличается достаточно хорошими литейными свойствами при выплавке в кислых электропечах и повышенной ударной вязкостью (более 3 кгм/см2) после нормализации при температуре 970° С, закалки в воде при температуре 910° С и отпуска при температуре 230— 270° С на повышенную твердость (около 400 НВ).

4. МАРГАНЦОВОХРОМИСТАЯ СВАРИВАЕМАЯ СТАЛЬ МАРКИ 20ХГ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ

АВАРИЙНЫХ КРАНОВ

21 м) должны были иметь повышенную прочность материала и изго­ товляться путем сварки.

В то время еще не было промышленного опыта в изготовлении по­ добного рода конструкций с применением сварки. Отсутствовали стан­ дарты и ведомственные нормали на низколегированную свариваемую сталь повышенной прочности. Своевременное и правильное установле­ ние химического состава свариваемой стали с заданными свойствами, отработка всех технологических инструкций, технологии сварки и элек­ тродов необходимы были для обеспечения надежности кранов и сроков их выпуска.

После проведения исследования механических и сварочных свойств нескольких опытных плавок с разным содержанием углерода и марганца и низким содержанием хрома был принят следующий состав

67

рии и обеспечивала следующие механические свойства после прокатки

на сварочные характеристики и механические свойства после прокатки марганцовистых низкоуглеродистых сталей в термически необработан­ ном состоянии.

автором статьи и внедрена на заводе в 1938 г.

Работа по изысканию новой высокопрочной стали возникла в связи со значительным износом цементированного слоя и выходом нз строя сильно нагруженных шестерен диаметром около 600 мм, изготовляв­ шихся по чертежу из наилучших стандартных высокопрочных сталей.

Предварительно проведенные исследования вышедших из строя ше­ стерен, изготовленных из сталей марок ХН4 и 18ХНВ(М)А, показали, что главнейшим недостатком этих сталей было наличие значительного количества непревращенного аустенита (остаточного) в цементирован­ ном слое наряду с мартенситной структурой.

При разработке состава легирования новой стали была учтена не­ обходимость устранения этих недостатков и получения цементирован­ ного слоя более высокой твердости и прочности. Для решения постав­ ленной задачи был установлен состав легирования стали в направле­ нии снижения содержания никеля (до 3%) при некотором повышении количества хрома (примерно до 1,5%).

После проведения ряда опытных электроплавок с разным содержа­ нием никеля и хрома и цементации на глубину около 1,6—1,7 мм, а также последующей термической обработки при разных режимах были установлены химический состав стали марки 12Х2НЗМА и новый метод термической обработки: закалка цементированных деталей после пред­ варительной стабилизации структуры цементированного слоя перед за­ калкой с помощью высокого отпуска при температуре около 650° С.

После указанной термической обработки цементированные образцы и детали из стали марки 12Х2НЗМА обладали весьма высокой и одно­ родной твердостью на поверхности (HRC более 62—63), а самое глав­

68

ное, цементированный слой после закалки почти не содержал остаточ­ ного аустенита. Сердцевина деталей из стали марки 12Х2НЗМА после цементации и термической обработки по механическим свойствам мало отличалась от хромоникелевых цементуемых сталей с более высоким содержанием никеля (около 4%).

Сталь 12Х2НЗМА первоначально выплавлялась в электрических печах, а в военные годы и послевоенный период также и в мартенов­ ских основных печах. Термическая обработка заготовок шестерен и дру­ гих деталей из стали марки 12Х2НЗМА состояла из нормализации штам­ пованных заготовок при температуре 940—950°С и высокого отпуска их при температуре 650°С (для смягчения под механическую обработку). Детали цементировались при температуре 920° С на глубину 1,5—1,8 мм, затем проходили высокий отпуск при температуре 650° С, после чего за­ каливались в масле при 800—810° С. Отпуск после закалки выполнялся при температуре 170-—180° С длительностью не менее 3 час.

Сталь марки 12Х2НЗМА имела широкое использование в военные годы для деталей с высокими требованиями цементированного слоя по износостойкости, прочности и вязкости сердцевины.

Приоритет разработки и применения стали марки 12Х2НЗМА при­ надлежит Кировскому заводу.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНОЙ СТАЛИ

МАРКИ 45ХНМФА

Сталь марки 45ХНМФА была разработана инженером ЦЗЛ В. А. Цукановым и внедрена на Кировском заводе в 1938—1940 гг. для торсионных валов. Вал работал на усталость и подвергался односто­

0,5—0,8%; хрома— 0,8—1,1%; никеля— 1,3—1,8 %; молибдена — 0 ,2 — 0,3 %; ванадия — 0,1—0,2%.

По техническим условиям к торсионным валам толщиной около 70 мм и длиной около 2000 мм предъявлялись следующие требования

основной материал для изготовления торсионных валов, а также и дру­ гих деталей.

Приоритет разработки и внедрения стали марки 45ХНМФА при­ надлежит Кировскому заводу.

69

7. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ

МАРГАНЦОВОХРОМИСТОЙ

СТАЛИ МАРКИ 35ХГ2

В 1938—1940 гг. В. А. Цукановым была разработана и применена сталь марки 35ХГ2 для горячештампованных деталей, работающих с большими ударными нагрузками и на износ. Ее химический состав

менее 0,04%- Сталь выплавлялась исключительно в основных марте­ новских печах.

Эта сталь имеет следующие механические свойства на продольных образцах: предел прочности — более 85 кг/мм2, предел упругости — бо­ лее 70 кг/мм2, относительное сжатие — более 45%, ударную вязкость —

Фактические результаты испытания стали марки 35ХГ2 разных пла­ вок значительно превосходили требования технических условий. Штам­ пованные детали из стали марки 35ХГ2 при испытании на изгиб между двумя опорами выдерживали нагрузку более 30 т, а литые траки из стали Гадфильда — только 10—12 т.

Сталь марки 35ХГ2 является недорогим и технологичным метал­ лом. Приоритет разработки и применения этой стали принадлежит Ки­ ровскому заводу.

8. СТАЛЬ МАРКИ 58СН2А (60С2Н2А)

ДЛЯ ПРУЖИН, РАБОТАЮЩИХ С ВЫСОКИМИ НАПРЯЖЕНИЯМИ И НА УСТАЛОСТЬ

Эта сталь впервые была исследована и применена на заводе в 1938 г. для наиболее ответственных пружин толщиной 8—40 мм, подвергаю­ щихся многократным нагрузкам в работе. Химический состав стали

4000 С имеет предел прочности — более 175 кг/мм2, предел упругости — более 150 кг/мм2, удлинение — более 5%, предел прочности при круче­ нии — более 125 кг/мм2.

Сталь марки 60С2Н2А является одной из лучших высокопрочных марок пружинной стали.

70