RU2312927C1

RU2312927C1 - Steel

Info

Publication number: RU2312927C1
Application number: RU2006111225/02A
Authority: RU
Inventors: Юли Алексеевна Щепочкина (RU); Юлия Алексеевна Щепочкина
Original assignee: Юлия Алексеевна Щепочкина
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2007-12-20

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy.

SUBSTANCE: invention proposes steel comprising the following components, wt.-%: carbon, 0.1-0.3; silicon, 0.5-1.0; manganese, 10.0-15.0; aluminum, 0.03-0.05; titanium, 0.2-0.4; chrome, 1.0-2.0; calcium, 0.003-0.005; hafnium, 1.0-2.0; molybdenum, 2.0-3.0; cobalt, 3.0-4.0, and iron, the balance. Invention provides enhancing fatigue strength of steel under conditions of increased temperatures. Invention can be used in energetic machine engineering.

EFFECT: improved and valuable technical property of steel.

1 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в энергетическом машиностроении.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to compositions of steels that can be used in power engineering.

Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод ≤ 2,0; кремний ≤ 5,0; марганец 10,0-40,0; алюминий ≤ 5,0; титан ≤ 1,0; хром ≤ 5,0; кальций ≤ 0,1; молибден ≤ 5,0; кобальт ≤ 3,0; железо и неизбежные примеси - остальное [1].Known steel containing, wt.%: Carbon ≤ 2.0; silicon ≤ 5.0; manganese 10.0-40.0; aluminum ≤ 5.0; titanium ≤ 1.0; chrome ≤ 5.0; calcium ≤ 0.1; molybdenum ≤ 5.0; cobalt ≤ 3.0; iron and inevitable impurities - the rest [1].

Задача изобретения заключается в увеличении усталостной прочности стали в условиях повышенных температур.The objective of the invention is to increase the fatigue strength of steel at elevated temperatures.

Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, титан, хром, кальций, молибден, кобальт, железо, дополнительно содержит гафний, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,1-0,3; кремний 0,5-1,0; марганец 10,0-15,0; алюминий 0,03-0,05; титан 0,2-0,4; хром 1,0-2,0; кальций 0,003-0,005; молибден 2,0-3,0; кобальт 3,0-4,0; гафний 1,0-2,0; железо - остальное.The technical result is achieved in that the steel containing carbon, silicon, manganese, aluminum, titanium, chromium, calcium, molybdenum, cobalt, iron, additionally contains hafnium, with the following ratio of components, wt.%: Carbon 0.1-0.3 ; silicon 0.5-1.0; manganese 10.0-15.0; aluminum 0.03-0.05; titanium 0.2-0.4; chrome 1.0-2.0; calcium 0.003-0.005; molybdenum 2.0-3.0; cobalt 3.0-4.0; hafnium 1.0-2.0; iron is the rest.

В таблице приведены составы стали.The table shows the compositions of steel.

ТаблицаTable КомпонентComponent Состав, мас.%Composition, wt.% 1one 22 33 УглеродCarbon 0,10.1 0,20.2 0,30.3 КремнийSilicon 0,50.5 0,80.8 1,01,0 МарганецManganese 15,015.0 12,012.0 10,010.0 АлюминийAluminum 0,030,03 0,040.04 0,050.05 ТитанTitanium 0,40.4 0,30.3 0,20.2 ХромChromium 1,01,0 1,51,5 2,02.0 КальцийCalcium 0,0050.005 0,0040.004 0,0030.003 МолибденMolybdenum 3,03.0 2,52,5 2,02.0 КобальтCobalt 3,03.0 3,53,5 4,04.0 ГафнийHafnium 1,01,0 1,51,5 2,02.0 ЖелезоIron остальноеrest остальноеrest остальноеrest

Усталостная прочность стали (при температуре 350°C) составит ~ 450 МПа для всех приведенных в таблице составов.The fatigue strength of steel (at a temperature of 350 ° C) will be ~ 450 MPa for all the compositions listed in the table.

Повышение усталостной прочности стали в условиях повышенных температур достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в ее состав. Хром стабилизирует карбиды, придает стали необходимую твердость. Титан, образуя карбонитриды, увеличивает твердость стали. Молибден и гафний упрочняют твердый раствор. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Кобальт способствует образованию мелкозернистой структуры стали.An increase in the fatigue strength of steel at elevated temperatures is achieved due to the complex effect of the components included in its composition. Chrome stabilizes carbides, gives the steel the necessary hardness. Titanium, forming carbonitrides, increases the hardness of steel. Molybdenum and hafnium strengthen the solid solution. Aluminum and calcium act as deoxidizers. Cobalt promotes the formation of a fine-grained steel structure.

Сталь может быть выплавлена в электропечах. Отливки подвергают нагреву до температуры 1100-1150°С и закалке в воде.Steel can be smelted in electric furnaces. The castings are heated to a temperature of 1100-1150 ° C and quenched in water.

Источник информацииThe source of information

1. WO 03025240, С22С 38/10, 2003.1. WO 03025240, C22C 38/10, 2003.

Claims

Steel containing carbon, silicon, manganese, aluminum, titanium, chromium, calcium, molybdenum, cobalt and iron, characterized in that it additionally contains hafnium in the following ratio, wt.%:

carbon 0.1-0.3 silicon 0.5-1.0 manganese 10.0-15.0 aluminum 0.03-0.05 titanium 0.2-0.4 chromium 1.0-2.0 calcium 0.003-0.005 hafnium 1.0-2.0 molybdenum 2.0-3.0 cobalt 3.0-4.0 iron rest