CS223939B1 - Feriticko-perlitická nízkolegovaná manganová ocel. zejména na odlitky - Google Patents
Feriticko-perlitická nízkolegovaná manganová ocel. zejména na odlitky Download PDFInfo
- Publication number
- CS223939B1 CS223939B1 CS291782A CS291782A CS223939B1 CS 223939 B1 CS223939 B1 CS 223939B1 CS 291782 A CS291782 A CS 291782A CS 291782 A CS291782 A CS 291782A CS 223939 B1 CS223939 B1 CS 223939B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- steel
- castings
- low
- ferritic
- manganese
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 30
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 27
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 aluminum nitrides Chemical class 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 240000005020 Acaciella glauca Species 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N iron titanium Chemical compound [Ti].[Fe] IXQWNVPHFNLUGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Description
Vynález se týká feriticko-perlitické nízkolegovaná manganové oceli, zejména na odlitky.
Pro výrobu armatur se používá například uhlíková ocel na odlitky se zaručenou svařitelností pro vyšší teploty a tlaky, obsahující hmotnostně mimo doprovodné prvky 0,17 až 0,25 % uhlíku, 0,50 až 0,90 % manganu a 0,20 až 0,50 % křemíku. Dále se používá například manganová ocel na odlitky pro nízké teploty, obsahující hmotnostně mimo doprovodné prvky 0,15 až 0,22 procent uhlíku, 1,00 až 1,50 % manganu a stopové množství až 0,30 % křemíku. Konečně se používá například manganová ocel na odlitky se zaručenou svařitelností pro vyšší teploty a tlaky, obsahující hmotnostně mimo doprovodné prvky 0,10 až 0,18 % uhlíku, 0,90 až 1,40 % manganu a 0,20 až 0,50 % křemíku. Společnou nevýhodou těchto ocelí je jejich náchylnost k tvorbě trhlin po odlití. Tvorba trhlin v odlitcích během tuhnutí a krátce po ztuhnutí je ovlivňována jednak působením formy, která brání smršťování chladnoucího odlitku a tím vytváří v odlitku napětí, jednak schopností oceli napětí při teplotách blízkých teplotě tuhnutí kompenzovat bez porušení souvislosti odlitku. Opatření proti vzniku trhlin se provádí obvykle snižováním pevnosti formy a jader. U složitějších odlitků, například u armaturních odlitků z oceli, však snížení pevnosti formy a jader neřeší zcela vznik trhlin a přináší ve vý robě řadu problémů. Výskyt trhlin je v těchto případech značný, v některých případech jsou odlitky poškozeny trhlinami u celé výroby. Opravy trhlin vyžadují zvýšení pracnosti v cídírnách, přičemž některé odlitky jsou trhlinami poškozeny natolik, že nejsou dále použitelné.
Výše uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje v podstatě vynález, kterým je feriticko-perlitická nízkolegovaná manganová ocel, zejména na odlitky a jeho podstata spočívá v tom, že obsahuje hmotnostně 0,08 až 0,13 % uhlíku, 1,00 až 1 ,60 % manganu, 0,20 až 1,00 % křemíku, 0,03 až 0,10 % hliníku a 0,002 až 0,01 % vápníku.
Ocel může výhodně obsahovat 0,02 až 0,08 % hmotnosti titanu·
Vyšší účinek vynálezu je dán novým složením oceli, zvyšujícím podstatně odolnost oceli proti tvorbě trhlin v odlitcích.
Ocel podle vynálezu obsahuje například hmotnostně 0,08 a 0,13 % uhlíku, 1,00 až 1,60 % manganu, 0,20 až 1,00 % křemíku, stopové množství až 0,40 % chrómu, stopové množství až 0,50 % niklu, stopové množství až 0,30 % mědi, 0,03 až 0,10 f> hliníku, 0,02 až 0,08 % titanu, 0,002 až 0,01 % vápníku, stopové množství až 0,01 % olova, stopové množství až 0,035 % fosforu a stopové množství až 0,20 % síry. Novým složením oceli se dosahuje odolnosti oceli proti tvorbě trhlin v odlitcích. Toto nové složení oceli je výsledkem regresní analýzy chemického složení, kterou bylo dokázáno, že odolnost oceli proti vzniku trhlin je možné zvýšit jeho úpravou. Snížením obsahu uhlíku se dosahuje zvýšení plastických a pevnostních vlastností oceli v blízkosti teploty solidu, potlačení peritektické reakce a tím omezení vzniku trhlin v odlitcích. Vyšší obsah manganu oproti uhlíkovým ocelím zlepšuje pevnostní hodnoty oceli a tím kompenzuje nižší obsah uhlíku.
Vyšší obsah manganu déle zvyšuje hodnotu vrubové houževnatosti za nízkých teplot. Až do obsahu 1,6 % manganu nebyl pozorován jeho vliv na odolnost oceli proti tvorbě trhlin. Podobně je i obsah křemíku zvolen s ohledem na dosažení výhodných mechanických vlastností oceli, nebol stejně jako mangan ani obsah křemíku odolnost oceli proti tvorbě trhlin neovlivňuje. Obdobně odolnost oceli proti tvorbě trhlin neovlivňuje ani obsah doprovodných prvků chrómu, niklu a mědi. Dalšího zvýšení odolnosti proti tvorbě trhlin v odlitcích se dosahuje vhodnou kombinací dezoxidačních a nitrotvorných prvků. Tím se zajišluje tvorba termodynamicky stabilních sloučenin kyslíku, dusíku a síry, které u běžně vyráběných feritlcko-perlitických ocelí snižuje kohezní pevnost mezi zrny při teplotách v blízkosti teploty solidu. Hliník váže převážnou část kyslíku na stabilní oxid hlinitý a dusík na nitridy hliníku, které však způsobuji vznik trhlin v odlitcích.
Z hlediska tvorby trhlin je určen optimální obsah hliníku v mezích, kdy působí obsah hliníku na odolnost oceli proti tvorbě trhlin příznivě. Toto působení hliníku nebylo uspokojivě Vysvětleno. Obsahem titanu je potlačena tvorba nitridů hliníku tím, že váže dusík na termodynamicky stálý nitrid titanu. Zbytkový obsah vápníku zajišluje vázání síry na termodynamicky stálý sirník a zabraňuje tvorbě sirníků II. typu podle klasifikace Simse a Dahleho, které jsou příčinou snížení kohezní pevnosti hranic 2rn. Přísada vápníku snižuje také segregaci síry e tím omezuje škodlivý vliv síry ne tvorbu trhlin u hmotnějších odlitků. Obsah olova působí na odolnost oceli proti vzniku trhlin nepříznivě, nebol olovo je v oceli nerozpustné a při tuhnutí segreguje na hranicích zrn, kde vytváří film s nízkou teplotou tuhnutí. Vliv na tvorbu trhlin u odlitků byl zjištěn u obsahu olova nad 0,01 íb, přičemž při obsahu olova nad 0,015 % se trhliny vyskytovaly ve zkušebních odlitcích ve všech případech. Obdobně nepříznivý vliv na tvorbu trhlin má i obsah doprovodných prvků fosforu a síry.
Nízkolegované feriticko-perlitická manganová ocel na odlitky podle vynálezu je vhodná pro použití za vyšších tlaků v rozmezí teplot -60 až 450 °C při zvýšené odolnosti proti vzniku trhlin. Navržená ocel splňuje běžné požadavky na svařitelnost. Je vhodná jako náhrada zejména za jakosti oceli dle CSN 42 2643, 42 2714 a 42 2713. Přítomnost vápníku zajišluje velmi dobré hodnoty vrubové houževnatosti za nízkých teplot a kombinace obsahu titanu a hliníku odolnost proti vzniku lasturového lomu.
Příklad konkrétního chemického složení ocelí podle vynálezu a jejich mechanických vlastnosti:
| Příklad | 1 | 2 | 3 |
| % uhlíku | 0,13 | 0,10 | 0,08 |
| % manganu | 1,45 | 1 ,27 | 1 ,36 |
| % křemíku | 0,51 | 0,47 | 0,46 |
| % chrómu | 0,21 | 0,18 | 0,14 |
| % hliníku | 0,04 | 0,05 | 0,06 |
| % titanu | 0,04 | 0,05 | 0,04 |
| % vápníku | 0,004 | 0,005 | 0,004 |
| % olova | 0,0073 | 0,0083 | 0,0071 |
| % fosforu | 0,020 | 0,023 | 0,018 |
| % síry | 0,020 | 0,017 | 0,010 |
| mez kluzu v MPa | 516 | 511 | 465 |
| tažnost v % | 31 | 31 | 34 |
| kontrakce v % | 65 | 66 | 70 |
| vrubová houževnatost R3 | |||
| při -60 °C v J.cni-^ | 58 | 55 | 87 |
Ocel byla vyrobena v zásadité obloukové peci s hmotnostní vsázky 7 t. K dezoxidaci byl použit hliník, slitina železa a titanu a silikokalcium. Z taveb byla odlita tělesa ventilů. U odlitků odlitých z oceli o složení dle příkladu 1 byly zjištěny trhliny v nepatrném rozsahu. U odlitků odlitých z oceli dle přikladu 2 a 3 nebyly trhliny zjištěny. U stejného odlitku vyrobeného z oceli jakosti dle ČSN 42 2643 a 42 2714 byly zjištěny trhliny u všech vyrobených odlitků ve značném rozsahu.
Claims (2)
1. Feriticko-perlitická nízkolegované manganová ocel, zejména na odlitky, vyznačující se tím, že obsahuje hmotnostně 0,08 až 0,13 % uhlíku, 1,00 až 1,60 % manganu, 0,20 až 1,00 procent křemíku, 0,03 až 0,10 % hliníku a 0,002 až 0,01 % vápníku.
2. Ocel podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje 0,02 až 0,08 % titanu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS291782A CS223939B1 (cs) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | Feriticko-perlitická nízkolegovaná manganová ocel. zejména na odlitky |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS291782A CS223939B1 (cs) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | Feriticko-perlitická nízkolegovaná manganová ocel. zejména na odlitky |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS223939B1 true CS223939B1 (cs) | 1983-11-25 |
Family
ID=5367703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS291782A CS223939B1 (cs) | 1982-04-23 | 1982-04-23 | Feriticko-perlitická nízkolegovaná manganová ocel. zejména na odlitky |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS223939B1 (cs) |
-
1982
- 1982-04-23 CS CS291782A patent/CS223939B1/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Davis | Alloying: understanding the basics | |
| CN103741056B (zh) | 一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板的生产工艺 | |
| US20160138139A1 (en) | Spheroidizing treatment method for molten metal of spheroidal graphite cast iron | |
| CN113637911B (zh) | 一种800MPa级抗大线能量焊接压力容器用钢及其制备方法 | |
| SK280455B6 (sk) | Austenitická niklomolybdénová zliatina | |
| JP5481980B2 (ja) | 耐塗膜膨れ性に優れた船舶用鋼材 | |
| US4892704A (en) | Low Si high-temperature strength steel tube with improved ductility and toughness | |
| CN110284060A (zh) | 一种煤矿运输货车车体用高强韧耐蚀钢及其制造方法 | |
| US4060411A (en) | Precipitation-hardenable, nitrided aluminum alloys and nitrided mother alloys therefor | |
| JP3570376B2 (ja) | 耐原油タンク腐食性に優れた鋼材およびその製造方法 | |
| US3994754A (en) | High elastic-limit, weldable low alloy steel | |
| CS223939B1 (cs) | Feriticko-perlitická nízkolegovaná manganová ocel. zejména na odlitky | |
| US3252793A (en) | High strength corrosion resistant casting alloy | |
| US5989495A (en) | Aluminum alloy for use in castings | |
| US5783143A (en) | Alloy steel resistant to molten zinc | |
| UA44795C2 (uk) | Алюмінієво-марганцево-кремнієво-азотиста аустенітна нержавіюча кислототривка сталь | |
| CN114875302B (zh) | 一种低合金钢及其制备方法与应用 | |
| CN116497283B (zh) | 一种强耐受度锁紧螺母及其制备方法 | |
| JP2018150603A (ja) | 鋼材およびその製造方法 | |
| NO832761L (no) | Sammensatt sylinderforing for bruk i en forbrenningsmotor | |
| US4732602A (en) | Bronze alloy for glass container molds | |
| JPS61276958A (ja) | ほうろう用冷延鋼板およびその製造方法 | |
| JP2776103B2 (ja) | 耐食性と耐摩耗性に優れたＮｉ−Ｗ合金 | |
| JPS59133341A (ja) | 耐食性および熱間加工性にすぐれた高強度Ｃｕ合金 | |
| CA1284592C (en) | Weldable cast nickel base superalloy |