RU2071988C1

RU2071988C1 - Steel (its variants)

Info

Publication number: RU2071988C1
Application number: RU93037790A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Капуткина; В.Г. Прокошкина; Т.И. Морозова; А.Г. Свяжин; В.Э. Киндоп; А.Э. Гавриленко
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 5.1-6; 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 5.1-6; 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. Martensite-ageing steel is used in machine engineering and instrument making. EFFECT: increased viscosity, plasticity at retained strength and corrosion resistance at broad temperature intervals. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к мартенситностареющим сталям. The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to maraging steels.

Известна дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь с высокой способностью к холодной деформации, содержащая, мас. (C + N) 0,06 0,1; N ≥ 0,005; Si ≅1; Mn 0,5 2; Ni 4,5 6,5; Cr 14,5 17,5; Cu 1 1,5; Мo 1 2,5; V ≅ 0,5, при этом (С + N)/3 ≅ Ti ≅ (C + N). Недостатком этой стали является низкая коррозионная стойкость [1]
Наиболее близким к предлагаемой является сталь, содержащая, мас. С 0,06; Cr 14,6; Ni 4,8; Cu 1,9; Ti 0,07; Si 0,28; Мn 0,52; S 0,005; Р 0,006; Fe остальное [2]
Эта сталь обладает недостаточно высокой вязкостью (после оптимальных закалки и старения КСU < 1,0 МДж/м²).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 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 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 does not have a sufficiently high viscosity (after optimal quenching and aging KCU <1.0 MJ / m ² ).

Задача изобретения повышение вязкости и пластичности стали при сохранении достаточной прочности и коррозионной стойкости в широком интервале температур. The objective of the invention is to increase the viscosity and ductility of steel while maintaining sufficient strength and corrosion resistance in a wide temperature range.

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 16
никель 5,1 6
медь 1,5 2,0
титан 0,03 0,06
азот 0,1 0,2
железо остальное
Сталь по варианту 2, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, титан и железо, 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 16
nickel 5.1 6
copper 1.5 2.0
titanium 0.03 0.06
nitrogen 0.1 0.2
iron rest
The steel according to option 2, containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, titanium and iron, additionally contains vanadium, molybdenum and nitrogen in the following ratio of components. wt.

углерод 0,04 0,06
кремний 0,1 0,3
марганец 0,4 0,6
хром 14 16
никель 5,1 6
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 содержит в своем составе азот ванадий и молибден 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 и устойчивость против разупрочнения при старении. Ванадий вызывает дополнительное упрочнение за счет образования дисперсных нитридов или карбонитридов.carbon 0.04 0.06
silicon 0.1 0.3
manganese 0.4 0.6
chrome 14 16
nickel 5.1 6
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 rest
The proposed steel contains nitrogen vanadium and molybdenum 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 resistance to softening during aging. Vanadium causes additional hardening due to the formation of dispersed nitrides or carbonitrides.

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, включающей закалку и последующее старение, сталь имеет механические свойства, представленные в таблице 2. Испытания проводились на испытательной машине Инстрон. After heat treatment, including hardening and subsequent aging, the steel has the mechanical properties shown in Table 2. The tests were carried out on an Instron testing machine.

Как следует из представленных данных, предлагаемая сталь после указанной выше обработки имеет структуру аустенита, упрочненного за счет дисперсного твердения путем выделения нитридов и карбонитридов. As follows from the data presented, the proposed steel after the above treatment has an austenite structure hardened by dispersed hardening by precipitation of nitrides and carbonitrides.

Аустенит устойчив при охлаждении до температуры жидкого азота (- 196^oC). В связи с этим сталь остается немагнитной, имея высокую вязкость и пластичность наряду с высокой прочностью в широком интервале температур по сравнению с обычными нержавеющими сталями.Austenite is stable when cooled to a temperature of liquid nitrogen (-196 ^o C). In this regard, the steel remains non-magnetic, having high viscosity and ductility along with high strength in a wide temperature range compared to conventional stainless steels.

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 5.1-6
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, vanadium, molybdenum in the following ratio, wt.

Carbon 0.04-0.06
Silicon 0.1-0.3
Manganese 0.4-0.6
Chrome 14-16
Nickel 5.1-6
Copper 1.5-2
Titanium 0.03-0.06
Nitrogen 0.1-0.2
Vanadium 0.02-0.2
Molybdenum 0.05-1.5
Iron Rest