CS223239B1

CS223239B1 - Martensitic chrome-nickel steel

Info

Publication number: CS223239B1
Application number: CS346781A
Authority: CS
Inventors: Josef Cizner; Miroslav Vyklicky; Rostislav Krejci
Original assignee: Josef Cizner; Miroslav Vyklicky; Rostislav Krejci
Priority date: 1981-05-11
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Ocel podle vynálezu je vhodná zejména pro výrobu odlitků, vývalků a výkovků. Ocel obsahuje v hmotnostním složení 13 až 18 % chrómu, 3,5 až 5,5 % niklu, 0,1 až 2,0 % manganu, 0,01 až 1,5 % křemíku, nejvýše 2,0 % molybdenu, 0,001 až 0,6 % uhlíku a 0,02 až 0,4 % dusíku, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že ocel obsahuje hmotnostně kromě železa a obvyklých doprovodních prvků 0,001 až 0,030 % fosforu, 0,001 až 0,015 % síry, 0,01 až 0,2 % céru a 0,005 až 0,15 % lanthanu a další prvky vzácných zemin, například Pr, Nd, obsažené v slitině mischmetalu, silikocéru a podobně.The steel according to the invention is particularly suitable for the production of castings, rollings and forgings. The steel contains by weight 13 to 18% chromium, 3.5 to 5.5% nickel, 0.1 to 2.0% manganese, 0.01 to 1.5% silicon, not more than 2.0% molybdenum, 0.001 to 0.6% carbon and 0.02 to 0.4% nitrogen, the essence of the invention being that the steel contains by weight, in addition to iron and the usual accompanying elements, 0.001 to 0.030% phosphorus, 0.001 to 0.015% sulfur, 0.01 to 0.2% cerium and 0.005 to 0.15% lanthanum and other rare earth elements, for example Pr, Nd, contained in the mischmetal alloy, silicocerum and the like.

Description

Vynález se týká martenzitické chromniklové oceli, zejména pro výrobu odlitků, vývalků a výkovků.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to martensitic chromium-nickel steel, particularly for the production of castings, rolled metal and forgings.

Pro nejdůležitější součásti vodních strojů se doposud používaly martenzitické chromniklové oceli s 13 % hmotnosti chrómu. Tyto oceli mají vynikající mechanické vlastnosti a dobrou odolnost proti kavitaci. Jejich nedostatkem je obtížná svařitelnost a vysoká zmetkovitost, způsobená vznikem trhlin a jejich obtížnou opravitelností svařováním. Přísadou niklu a snížením obsahu uhlíku dochází k částečnému odstranění výše zmíněných nedostatků. Používají se oceli typu Cr 13 Ni 4, Cr 13 Ni 6 (i v kombinaci s přísadou molybdénu) a rovněž Cr 17 Ni 4, resp. Cr 17 Ni 4 Mo 1,5. U těchto ocelí dochází, zvláště u odlitků s velkou tloušťkou stěny, k odmíšení chrómu a niklu. Ocel je pak značně heterogenní a dochází k velkému rozptylu hodnot, zejména plastických vlastností.So far, martensitic chromium-nickel steels with 13% by weight of chromium have been used for the most important components of water machines. These steels have excellent mechanical properties and good cavitation resistance. Their drawback is the difficulty of welding and high scrap due to the formation of cracks and their difficult repairability by welding. Adding nickel and lowering the carbon content removes the above-mentioned drawbacks in part. Cr 13 Ni 4, Cr 13 Ni 6 (also in combination with molybdenum admixture) and Cr 17 Ni 4, resp. Cr 17 Ni 4 Mo 1.5. These steels, in particular in the case of castings with a high wall thickness, undergo chromium and nickel removal. The steel is then very heterogeneous and there is a large dispersion of values, especially plastic properties.

Tyto stávající nedostatky lze odstranit martenzitickou chrom-niklovou ocelí podle vynálezu, která obsahuje v hmotnostní koncentraci 13 až 18 % chrómu, 3,5 až 5,5 % niklu, 0,1 až 2,0 % manganu, 0,01 až 1,5 % křemíku, 0,01 až 2,0 % molybdenu, 0,001 až 0,6 % uhlíku a 0,01 až 0,06 % dusíku, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že ocel obsahuje kromě železa a obvyklých doprovodních prvků 0,001 až 0,030 % fosforu, 0,001 až 0,015 % síry, 0,01 až 0,2 % céru a 0,005 až 0,15 % lanthanu. Vzhledem k tomu, že se cér spolu s lanthanem přidává ve formě slitiny mischmetal, silikocér a podobně, obsahuje ocel nutně i další prvky obsažené v použité slitině, přičemž jejich obsah není pro kvalitu oceli rozhodující. .Účinkem vzácných zemin v oceli se sníží obsah kyslíku v tavenině, změní se morfologie i chemické složení sirníkových vměstků a dojde k ovlivnění krystalizace oceli. Zjemní se dendritická struktura oceli a sníží se koncentrační gradient odměšujících se prvků.These existing drawbacks can be eliminated by the martensitic chromium-nickel steel of the invention, which contains 13 to 18% chromium, 3.5 to 5.5% nickel, 0.1 to 2.0% manganese, 0.01 to 1, by weight. 5% of silicon, 0.01 to 2.0% of molybdenum, 0.001 to 0.6% of carbon and 0.01 to 0.06% of nitrogen; 0.030% phosphorus, 0.001-0.015% sulfur, 0.01-0.2% cerium and 0.005-0.15% lanthanum. Since cerium and lanthanum are added in the form of a mischmetal alloy, silicone, etc., the steel necessarily contains other elements contained in the alloy used, the content of which is not critical to the quality of the steel. The effect of rare earths in steel is to reduce the oxygen content of the melt, change the morphology and chemical composition of sulfide inclusions and affect the crystallization of the steel. The dendritic structure of the steel is refined and the concentration gradient of the segregating elements is reduced.

Hlavní výhoda martenzitické chrom-niklové oceli podle vynálezu spočívá v tom, že při výrobě odlitků, případně výkovků a vývalků ocel vykazuje zlepšené plastické vlastnosti při dostatečné pevnosti. Toto zlepšení se dále projeví i za snížení tranzitních teplot při zkoušce nulové houževnatosti.The main advantage of the martensitic chromium-nickel steel according to the invention is that in the production of castings or forgings and rolled steel, the steel exhibits improved plastic properties with sufficient strength. This improvement will also be reflected in the reduction in transit temperatures in the zero toughness test.

Kovy vzácných zemin se do taveniny přisazují na dno pánve, případně do částečně zaplněné pánve na závěr dezoxidace oceli. TABULKA 1Rare earth metals are deposited in the melt at the bottom of the pan or in a partially filled pan at the end of the deoxidation of the steel. TABLE 1

Tavba C Mn Si P S Cr Ni Mo Ce La N2 1 0,04 0,14 1,20 0,012 0,014 15,20 4,30 0,48 0,03 0,02 0,014 2 0,03 0,60 0,74 0,015 0,015 16,43 5,01 0,95 0,04 0,03 0,025 3 0,04 1,00 0,39 0,020 0,013 17,20 5,76 1,01 0,12 0,08 0,030 4 0,03 0,16 0,47 0,016 0,011 12,72 3,99 0,001 0,04 0,03 .0,020 Příkladné hmotnostní složení taveb v % vlastnosti ocelí při teplotě 20 °C z těchto na 250 kg indukční peci s kyselou vyzdív- taveb je v tabulce 2. kou je uvedeno v tabulce 1 a mechanické TABULKA 2C Mn Si PS Cr Ni Mo Ce La N2 1 0.04 0.14 1.20 0.012 0.014 15.20 4.30 0.48 0.03 0.02 0.014 2 0.03 0.60 0.74 0.015 0.015 16.43 5.01 0.95 0.04 0.03 0.025 3 0.04 1.00 0.39 0.020 0.013 17.20 5.76 1.01 0.12 0.08 0.030 4 0.03 0 , 16 0.47 0.016 0.011 12.72 3.99 0.001 0.04 0.03 .0.020 Exemplary mass composition of the melt in% of steel properties at 20 ° C from these to 250 kg acid-lined induction furnace 2. the table is shown in table 1 and the mechanical table 2

Tavba Rp 0,2 (MPa) Rm (MPa) A (%) Z (%) KCV 2 (J/cm2) 1 637 822 20,7 54,1 93,0 2 636 765 18,2 47,0 88,0 3 580 840 16,7 46,0 71,7 4 590 815 18,0 49,0 88,0Melting Rp 0.2 (MPa) Rm (MPa) A (%) Z (%) KCV 2 (J / cm2) 1,637,822 20.7 54.1 93.0 2,636,765 18.2 47.0 88 0 3,580 840 16.7 46.0 71.7 4,590 815 18.0 49.0 88.0

Claims

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides Martensitic chromium-nickel steel having a weight range of 0.001 to 0.030% fossil composition of 13 to 18% chromium, 3.5 to 5.5% nickel, 0.1 to 0.2% manganese, 0.01 to 1.5% . silicon, 0.01 to 2.0% molybdenum, 0.01 to 0.06% carbon and 0.01 to 0.06% nitrogen, further comprising in the forum, 0.001 to 0.015% sulfur, 0.01 0.2% cerium, 0.005 to 0.15% lanthanum, the remainder iron and any other elements contained in the alloy used. 1 10 IWf Corrections in Printed Invention Descriptions In the printed description of the invention for Authentication No. 22,232 (PV 3467-81), an error has already occurred when filing the invention in the "Subject matter of the invention". The manganese content should be given in the range of 0.1 to 2.0% ÍS: Λ