RU2071987C1

RU2071987C1 - Steel (variants)

Info

Publication number: RU2071987C1
Application number: RU93037788A
Authority: RU
Inventors: Людмила Михайловна Капуткина; Вера Георгиевна Прокошкина; Татьяна Ивановна Морозова; Алексей Эдуардович Гавриленко; Виталий Александрович Пирогов; Александр Вольфович Рабинович; Михаил Иванович Тарасьев
Original assignee: Московский институт стали и сплавов
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1997-01-20

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: steel has by variant 1, wt.-%: carbon 0.04-0.06; silicon 0.1-0.3; manganese 0.4-0.6; chrome 14-16; nickel 3-4; copper 1.5-2; titanium 0.03-0.06; nitrogen 0.1-0.2, and iron - the rest. Steel has by variant 2, wt.-%: carbon 0.04-0.06; silicon 0.1-0.3; manganese 0.4-0.6; chrome 14-16; nickel 3-4; copper 1.5-2; titanium 0.03-0.06; nitrogen 0.1-0.2; vanadium 0.02-0.2; molybdenum 0.05-1.5, and iron - the rest. The proposed martensite-ageing steel is used in machine engineering and instrument making. EFFECT: increased strength, high corrosion resistance and viscosity. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к мартенситно-стареющим сталям. The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to maraging steel.

Известна дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь с высокой способностью к холодной деформации, содержащая, мас. (С + N) 0,06 0,1; N ≥ 0,005; Si ≅1; Mn 0,5 2; Ni 4,5 6,5; Cr 4,5 6,5; Cr 14,5 17,5; Сu 1 - 1,5; Mo 1 2,5; V ≅ 0,5 при этом (С + N)/3 ≅ Ti ≅ (C + N). Недостатком этой стали является низкая коррозионная стойкость [1]
Наиболее близкой к предлагаемой является сталь, содержащая, мас. С - 0,06; Cr 14.6; Ni 4,8; Cu 1,9; Ti 0,07; Si 0,28; Mn 0,52; S 0,005; Р 0,006; Fe остальное [2]
Эта сталь имеет недостаточно высокую прочность (после закалки и старения σ_в ≅ 1300 МПа).Known precipitation hardening stainless steel with high ability to cold deformation, containing, by weight. (C + N) 0.06 0.1; N ≥ 0.005; Si ≅ 1; Mn 0.5 2; Ni 4.5 6.5; Cr 4.5 6.5; Cr 14.5 17.5; Cu 1 - 1.5; Mo 1 2.5; V ≅ 0.5 with (C + N) / 3 ≅ Ti ≅ (C + N). The disadvantage of this steel is its low corrosion resistance [1]
Closest to the proposed is a steel containing, by weight. C 0.06; Cr 14.6; Ni 4.8; Cu 1.9; Ti 0.07; Si 0.28; Mn 0.52; S 0.005; P 0.006; Fe the rest [2]
This steel has insufficient strength (after quenching and aging σ _in ≅ 1300 MPa).

Задача изобретения повышение прочности стали при сохранении достаточной вязкости и коррозионной стойкости, уменьшение содержания дефицитного элемента никеля. The objective of the invention is to increase the strength of steel while maintaining sufficient viscosity and corrosion resistance, reducing the content of the deficient element of Nickel.

Предлагаемая сталь по варианту 1, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, титан и железо, дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас. The proposed steel according to option 1, containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, titanium and iron, additionally contains nitrogen in the following ratio, wt.

Углерод 0,04 0,06
Кремний 0,1 0,3
Марганец 0,4 0,6
Хром 14,0 16,0
Никель 3 4
Медь 1,5 2,0
Титан 0,03 0,06
Азот 0,1 0,2
Железо Остальное
Сталь по варианту 2 дополнительно содержит ванадий, молибден и азот при следующем соотношении компонентов, мас.Carbon 0.04 0.06
Silicon 0.1 0.3
Manganese 0.4 0.6
Chrome 14.0 16.0
Nickel 3 4
Copper 1.5 2.0
Titanium 0.03 0.06
Nitrogen 0.1 0.2
Iron Else
Steel according to option 2 additionally contains vanadium, molybdenum and nitrogen in the following ratio of components, wt.

Углерод 0,04 0,06
Кремний 0,01 0,3
Марганец 0,4 0,5
Хром 14,0 16,0
Никель 3 4
Ванадий 0,02 0,2
Медь 1,5 2,0
Молибден 0,05 1,5
Титан 0,03 0,06
Азот 0,1 0,2
Железо Остальное
Предлагаемая сталь может содержать в своем составе ванадий и молибден в указанных количествах с целью повышения прочности и вязкости стали и расширения температурного интервала службы. Молибден снижает диффузионную подвижность атомов внедрения и замещения по границам аустенитных зерен и пакетов мартенсита, что повышает сопротивление хрупкому разрушению, а также повышает устойчивость против разупрочнения при старении. Ванадий вызывает дополнительное упрочнение за счет образования дисперсных нитридов или карбонитридов, а также способствует получению мелкозернистой структуры.Carbon 0.04 0.06
Silicon 0.01 0.3
Manganese 0.4 0.5
Chrome 14.0 16.0
Nickel 3 4
Vanadium 0.02 0.2
Copper 1.5 2.0
Molybdenum 0.05 1.5
Titanium 0.03 0.06
Nitrogen 0.1 0.2
Iron Else
The proposed steel may contain vanadium and molybdenum in the indicated amounts in order to increase the strength and toughness of the steel and extend the temperature range of the service. Molybdenum reduces the diffusion mobility of interstitial and substitutional atoms along the boundaries of austenitic grains and martensite packets, which increases resistance to brittle fracture and also increases resistance to softening during aging. Vanadium causes additional hardening due to the formation of dispersed nitrides or carbonitrides, and also helps to obtain a fine-grained structure.

Выплавку стали проводили в лабораторной индукционной печи с доводкой фазового состава путем введения никеля, хрома и углерода. Азот в стали получали путем введения в шихту феррохрома, легированного азотом. Steel was smelted in a laboratory induction furnace with a phase composition refinement by introducing nickel, chromium and carbon. Nitrogen in steel was obtained by introducing nitrogen doped with ferrochrome into the mixture.

В таблице 1 приведен химический состав предлагаемых и известной сталей. Table 1 shows the chemical composition of the proposed and known steels.

После термической обработки по схеме закалка, обработка холодом и старение сталь имеет механические свойства, представленные в таблице 2. After heat treatment according to the hardening scheme, cold treatment and aging, steel has the mechanical properties shown in table 2.

Как следует из представленных данных, предлагаемая сталь после указанной выше обработки имеет структуру дисперсного мартенсита с небольшим количеством остаточного аустенита (10 15%). Мартенсит упрочнен в результате выделений меди, а также карбонитридов титана, ванадия и нитридов железа, выделяющихся при старении азотистого мартенсита. Дисперсная структура стали наряду с дисперсионным твердением при сохранении равномерного распределенного остаточного аустенита обеспечивают высокую прочность стали при достаточной вязкости. As follows from the data presented, the proposed steel after the above treatment has the structure of dispersed martensite with a small amount of residual austenite (10 15%). Martensite is hardened as a result of the precipitation of copper, as well as titanium carbonitrides, vanadium and iron nitrides released during the aging of nitrous martensite. The dispersed structure of steel along with dispersion hardening while maintaining a uniformly distributed residual austenite provides high strength steel with sufficient viscosity.

Claims

1. Steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, titanium, iron, characterized in that it additionally contains nitrogen in the following ratio of components, wt.

Carbon 0.04-0.06
Silicon 0.1-0.3
Manganese 0.4-0.6
Chrome 14-16
Nickel 3-4
Copper 1.5-2
Titanium 0.03-0.06
Nitrogen 0.1-0.2
Iron Else
2. Steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, titanium, iron, characterized in that it additionally contains nitrogen, molybdenum, vanadium in the following ratio, wt.

Carbon 0.04-0.06
Silicon 0.1-0.3
Manganese 0.4-0.6
Chrome 14-16
Nickel 3-4
Copper 1.5-2
Titanium 0.03-0.06
Nitrogen 0.1-0.2
Molybdenum 0.05-1.5
Vanadium 0.02-0.2
Iron rest