RU2374354C1 - Composite steel for electromagnetic weapon - Google Patents

Composite steel for electromagnetic weapon Download PDF

Info

Publication number
RU2374354C1
RU2374354C1 RU2008132374/02A RU2008132374A RU2374354C1 RU 2374354 C1 RU2374354 C1 RU 2374354C1 RU 2008132374/02 A RU2008132374/02 A RU 2008132374/02A RU 2008132374 A RU2008132374 A RU 2008132374A RU 2374354 C1 RU2374354 C1 RU 2374354C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
nitrogen
chromium
silicon
manganese
Prior art date
Application number
RU2008132374/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Степанович Якушев (RU)
Олег Степанович Якушев
Анатолий Борисович Бабиков (RU)
Анатолий Борисович Бабиков
Станислав Вениаминович Таныгин (RU)
Станислав Вениаминович Таныгин
Юрий Аркадьевич Кулалаев (RU)
Юрий Аркадьевич Кулалаев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической технологии" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической технологии"
Priority to RU2008132374/02A priority Critical patent/RU2374354C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374354C1 publication Critical patent/RU2374354C1/en

Links

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention refers to metallurgy field, particularly to composite steel for manufacturing of electromagnetic weapon. Steel contains, wt %: carbon 0.04 - 0.12; silicon 0.10 - 0.60; manganese 5.0 - 12.0; chromium 19.0 - 21.0; nickel 4.0 - 9.0; molybdenum 0.5 - 1.5; calcium 0.005 - 0.010; niobium 0.03 - 0.30; nitrogen 0.40 - 0.70; silicon dioxide 2.0 - 10.0; aluminium oxide 3.0 - 15.0; iron and unavoidable impurities - the rest. Silicon dioxide and aluminium oxide are in the form of particles with nanodispersibility.
EFFECT: receiving of steel which is non-magnetic allows increased electrical resistance at simultaneous keeping of rates of plasticity, viscosity and electromagnetic permeability.
2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении электромагнитного оружия.The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the manufacture of electromagnetic weapons.

Известна немагнитная сталь следующего химического состава, мас.%: углерод 0,01-0,05; хром 21,0-24,0; марганец 12,0-15,0; никель 1,0-8,0; азот 0,65-0,80; молибден 0,5-1,0; ванадий 0,25-1,0; кальций 0,0015-0,020; железо - остальное. (Авт. свид. СССР №1225876, М.кл, C22C 38/58, опуб. 23.04.1986.)Known non-magnetic steel of the following chemical composition, wt.%: Carbon 0,01-0,05; chrome 21.0-24.0; manganese 12.0-15.0; nickel 1.0-8.0; nitrogen 0.65-0.80; molybdenum 0.5-1.0; vanadium 0.25-1.0; calcium 0.0015-0.020; iron is the rest. (Aut. St. USSR No. 1225876, M.cl., C22C 38/58, publ. 04/23/1986.)

Недостатком стали является недостаточно высокие характеристики пластичности и вязкости и развитие межкристаллитной коррозии, за счет наличия в стали ванадия, который соединяясь с азотом и углеродом образует нитриды и карбиды ванадия, выделяющиеся при затвердевании по границам аустенитных зерен. Кроме этого, ванадий как ферритообразующий элемент способствует выделению ферромагнитной фазы (δ - феррит), повышая магнитную проницаемость, что будет снижать КПД электромагнитных пушек.The disadvantage of steel is the insufficiently high plasticity and toughness characteristics and the development of intergranular corrosion due to the presence of vanadium in the steel, which, when combined with nitrogen and carbon, forms vanadium nitrides and carbides, which precipitate during solidification along the boundaries of austenitic grains. In addition, vanadium as a ferrite-forming element promotes the release of the ferromagnetic phase (δ - ferrite), increasing the magnetic permeability, which will reduce the efficiency of electromagnetic guns.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является высокопрочная немагнитная коррозионно-стойкая свариваемая сталь следующего химического состава, мас.%: углерод 0,04-0,9, кремний 0,10-0,60, марганец 5,0-12,0, хром 19,0-21,0, никель 4,5-9,0, молибден 0,5-1,5, ванадий 0,10-0,55, кальций 0,005-0,010, ниобий 0,03-0,30, азот 0,40-0,70, неизбежные примеси и железо - остальное.The closest in technical essence and the achieved result is a high-strength non-magnetic corrosion-resistant welded steel of the following chemical composition, wt.%: Carbon 0.04-0.9, silicon 0.10-0.60, manganese 5.0-12.0 , chromium 19.0-21.0, nickel 4.5-9.0, molybdenum 0.5-1.5, vanadium 0.10-0.55, calcium 0.005-0.010, niobium 0.03-0.30 , nitrogen 0.40-0.70, inevitable impurities and iron - the rest.

При этом для значений концентраций легирующих элементов выполняется условие:In this case, for the values of the concentration of alloying elements, the condition is satisfied:

([Ni]+0,1[Mn]-0,01[Mn]2+18[N]+30[C])/([Cr]+1,5[Mo]+0,48[Si]+ 2,3[V]+1,75[Nb])=0,70-0,90, где [N], [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [V], [Nb] - концентрации в стали азота, углерода, кремния, марганца, никеля, хрома, молибдена, ванадия и ниобия соответственно, выраженная в массовых процентах. Соотношение содержания углерода к содержанию азота равно 0,05-0,15.([Ni] +0.1 [Mn] -0.01 [Mn] 2 +18 [N] +30 [C]) / ([Cr] +1.5 [Mo] +0.48 [Si] + 2.3 [V] +1.75 [Nb]) = 0.70-0.90, where [N], [C], [Si], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo ], [V], [Nb] - the concentration in the steel of nitrogen, carbon, silicon, manganese, nickel, chromium, molybdenum, vanadium and niobium, respectively, expressed in mass percent. The ratio of carbon to nitrogen is 0.05-0.15.

Кроме того, сталь обладает развитой субзеренной структурой после горячей пластической деформации при температуре 1000-1050°C с обжатием 50-80% и последующим охлаждением в воде до комнатной температуры.In addition, steel has a developed subgrain structure after hot plastic deformation at a temperature of 1000-1050 ° C with compression of 50-80% and subsequent cooling in water to room temperature.

Сталь обладает мелкозернистой аустенитной структурой после закалки в воде при температуре 1030-1070°C. Сталь не имеет δ - феррита и является практически немагнитной при соблюдении указанного соотношения элементов (Патент РФ №2205889, М.кл. C22C 38/58, опуб. 06.10.2003, Прототип).Steel has a fine-grained austenitic structure after quenching in water at a temperature of 1030-1070 ° C. Steel does not have δ - ferrite and is practically non-magnetic subject to the indicated ratio of elements (RF Patent No. 2205889, Mcl C22C 38/58, publ. 06.10.2003, Prototype).

Однако при содержании в стали ванадия на верхнем пределе возможно появление δ - феррита и незначительное повышение магнитной проницаемости стали. Применение стали данного состава для изготовления электромагнитного оружия нежелательно. Другим недостатком указанной стали является обычная для металлического на основе железа материала электропроводность, что будет повышать электрические потери и снижать КПД оружия.However, with vanadium in the steel at the upper limit, δ ferrite and a slight increase in the magnetic permeability of the steel may appear. The use of steel of this composition for the manufacture of electromagnetic weapons is undesirable. Another disadvantage of this steel is the usual electrical conductivity for a metal based on iron, which will increase electrical losses and reduce the efficiency of weapons.

Задачей, решаемой изобретением, является получение высокопрочной немагнитной стали, обладающей повышенным электросопротивлением.The problem solved by the invention is to obtain high-strength non-magnetic steel with high electrical resistance.

Указанная задача решается тем, что композиционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, кальций, ниобий, азот, железо и неизбежные примеси, дополнительно содержит двуокись кремния и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:This problem is solved in that the composite steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, calcium, niobium, nitrogen, iron and inevitable impurities, additionally contains silicon dioxide and aluminum oxide in the following ratio of components, wt.%:

УглеродCarbon 0,04-0,120.04-0.12 КремнийSilicon 0,10-0,600.10-0.60 МарганецManganese 5,0-12,05.0-12.0 ХромChromium 19,0-21,019.0-21.0 НикельNickel 4,0-9,04.0-9.0 МолибденMolybdenum 0,5-1,50.5-1.5 НиобийNiobium 0,03-0,300.03-0.30 КальцийCalcium 0,005-0,0100.005-0.010 АзотNitrogen 0,4-0,90.4-0.9 Двуокись кремнияSilica 2,0-10,02.0-10.0 Окись алюминияAlumina 3,0-15,03.0-15.0 Железо и примесиIron and impurities остальное,rest,

при этом сталь содержит двуокись кремния и окись алюминия в виде частиц с наноразмерной дисперсностью.wherein the steel contains silicon dioxide and aluminum oxide in the form of particles with nanoscale dispersion.

После горячей пластической деформации при температуре 1150-1180°C с обжатием 50-70% с последующим охлаждением на воздухе композиционная сталь имеет мелкозернистую структуру с равномерно распределенными частицами двуокиси кремния и окиси алюминия. После закалки в воде от температуры 1050-1180°C сталь имеет аустенитную структуру.After hot plastic deformation at a temperature of 1150-1180 ° C with a compression of 50-70% followed by cooling in air, the composite steel has a fine-grained structure with uniformly distributed particles of silicon dioxide and alumina. After quenching in water from a temperature of 1050-1180 ° C, the steel has an austenitic structure.

Наиболее сильными твердорастворными упрочнителями являются элементы внедрения: углерод и, в еще большей степени, азот. Кроме того, азот по сравнению с углеродом обеспечивает лучшее сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости. При содержании углерода менее 0,04 мас.% и азота менее 0,4 мас.% не обеспечивается необходимая прочность металла матрицы и пластичность композиционной стали. При содержании углерода более 0,12 мас.% и азота более 0,9 мас.% процессы деформационного старения начинают вызывать охрупчивание металла. Содержание в матрице хрома в количестве 19,0-21,0 мас.% не только обеспечивает коррозионную стойкость, но и растворение в металле части необходимого азота. При содержании хрома менее 19,0 мас.% не обеспечивается содержание азота в стали более 0,40 мас.%, а следовательно, не достигается необходимая прочность при увеличении пластичности и вязкости, снижается коррозионная стойкость стали. При увеличении содержания хрома более 21,0 мас.% и снижении никеля менее 4,0 мас.% возможно выпадение σ-фазы и образование феррита, что приводит к появлению пониженной пластичности и трещин. Увеличение никеля более 9,0 мас.% снижает растворимость азота в стали. Содержание марганца в пределах 5,0-12,0 мас.% вместе с хромом обеспечивает растворимость азота и, следовательно, содержание необходимого его количества в матрице стали, что позволяет обеспечить сочетание прочности пластичности и ударной вязкости. Марганец, также как и никель, стабилизирует аустенит по отношению γ→α (M) превращению. Содержание марганца менее 5,0 мас.%, как и снижение хрома, не обеспечивает получение в стали азота более 0,40 мас.%, увеличение его свыше 12,0 мас.% приводит к снижению вязкостных свойств стали за счет появления большого количества нитридов при γ→α превращении. Молибден, в указанных пределах, также как хром и марганец, увеличивает растворимость азота в железе, но при содержании более 1,5 мас.% в металле может образовываться ферромагнитная фаза δ-феррит. При содержании молибдена в высоколегированной стали стали менее 0,5 мас.% он не эффективен как легирующий элемент. Ниобий связывает азот в прочные нитриды, поэтому увеличение его более 0,3 мас.% будет снижать содержание растворенного азота в металле и, как следствие, приведет к снижению прочности матрицы. Содержание ниобия в стали менее 0,03 мас.% не эффективно. Добавки кальция в количестве 0,005-0,010 мас.%, являющегося элементом с ярко выраженными горофильными свойствами, затрудняет выделение избыточных фаз по границам зерен, чем сильно повышает стойкость против межкристаллитной коррозии и способствует обеспечению пластичности. При содержании кальция менее 0,005 мас.% горофильного эффекта не наблюдается, а увеличение свыше 0,010 мас.% способствует выделению избытка его по границам зерен и снижается пластичность за счет охрупчивания. Минимальное содержание кремния определяется процессами раскисления металла, а содержание кремния более 0,6 мас.% снижает растворимость углерода и азота в аустените. Расчеты эквивалентов никеля и хрома в соответствии с формулой и диаграммой Шеффлера показывают, металлическая матрица предлагаемой композитной стали находится в аустенитной области, что обеспечивает получение неферромагнитной стали, кроме того, обладающей достаточной пластичностью и вязкостью.The strongest solid-solution hardeners are penetration elements: carbon and, to an even greater extent, nitrogen. In addition, nitrogen, in comparison with carbon, provides the best combination of strength, ductility and toughness. When the carbon content is less than 0.04 wt.% And nitrogen less than 0.4 wt.%, The required strength of the matrix metal and ductility of the composite steel are not provided. When the carbon content is more than 0.12 wt.% And nitrogen is more than 0.9 wt.%, The processes of deformation aging begin to cause embrittlement of the metal. The content in the chromium matrix in the amount of 19.0-21.0 wt.% Not only provides corrosion resistance, but also the dissolution of the necessary nitrogen in the metal. When the chromium content is less than 19.0 wt.%, The nitrogen content in the steel of more than 0.40 wt.% Is not provided, and therefore, the required strength is not achieved with an increase in ductility and toughness, and the corrosion resistance of steel is reduced. With an increase in the chromium content of more than 21.0 wt.% And a decrease in nickel of less than 4.0 wt.%, The σ phase can precipitate and ferrite can form, which leads to the appearance of reduced ductility and cracks. An increase in nickel of more than 9.0 wt.% Reduces the solubility of nitrogen in steel. The manganese content in the range of 5.0-12.0 wt.% Together with chromium provides the solubility of nitrogen and, therefore, the content of its required amount in the steel matrix, which allows for a combination of ductility and toughness. Manganese, like nickel, stabilizes austenite with respect to the γ → α (M) transformation. A manganese content of less than 5.0 wt.%, As well as a decrease in chromium, does not provide nitrogen in steel more than 0.40 wt.%, An increase of more than 12.0 wt.% Leads to a decrease in the viscosity properties of steel due to the appearance of a large amount of nitrides as the γ → α transformation. Molybdenum, within the specified limits, as well as chromium and manganese, increases the solubility of nitrogen in iron, but with a content of more than 1.5 wt.% In the metal, a ferromagnetic δ-ferrite phase can form. When the molybdenum content in high alloy steel is less than 0.5 wt.%, It is not effective as an alloying element. Niobium binds nitrogen to strong nitrides, therefore, an increase of more than 0.3 wt.% Will reduce the content of dissolved nitrogen in the metal and, as a result, will reduce the strength of the matrix. The niobium content in the steel of less than 0.03 wt.% Is not effective. Calcium additives in an amount of 0.005-0.010 wt.%, Which is an element with pronounced horophilic properties, makes it difficult to isolate excess phases along grain boundaries, which greatly increases resistance to intergranular corrosion and helps to ensure ductility. When the calcium content is less than 0.005 wt.%, The horophilic effect is not observed, and an increase of more than 0.010 wt.% Contributes to the release of its excess along the grain boundaries and plasticity decreases due to embrittlement. The minimum silicon content is determined by the metal deoxidation processes, and the silicon content of more than 0.6 wt.% Reduces the solubility of carbon and nitrogen in austenite. Calculations of nickel and chromium equivalents in accordance with the Scheffler formula and diagram show that the metal matrix of the proposed composite steel is in the austenitic region, which ensures the production of non-ferromagnetic steel, in addition, with sufficient ductility and toughness.

Введение в сталь мелкодисперсных частиц двуокиси кремния (SiO2) и окиси алюминия (Al2O3) в сумме от 5,0 до 25,0 мас.% повышает электросопротивление данной стали, так как окислы кремния и алюминия имеют удельное электросопротивление на 19-20 порядков выше, чем удельное электросопротивление железа. Введение оксидов в виде наноразмерных частиц не только повысит электросопротивление стали, но и позволит сохранить уровень магнитной проницаемости, пластичности и прочности. При содержании в композиционной стали двуокиси кремния и окиси алюминия в сумме менее 5,0 мас.% увеличение электросопротивления недостаточно и КПД оружия снизится. При содержании в композиционной стали двуокиси кремния и окиси алюминия в сумме более 25,0 мас.% композиционная сталь будет иметь пониженные пластические и вязкостные свойства и стойкость ствола снизится. Соотношение двуокиси кремния и окиси алюминия в композиционной стали выбрано на основании их молекулярных весов и того, что разнородные частицы в процессе работы изделия под действием термомеханических циклических напряжений менее склонны к коагуляции и коалисценции по сравнению с однородными и тем самым будут задерживать процессы разупрочнения материала, сохраняя свойства электросопротивления стали.The introduction of finely dispersed particles of silicon dioxide (SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) in the amount of from 5.0 to 25.0 wt.% Increases the electrical resistance of this steel, since silicon and aluminum oxides have a specific electrical resistance of 19- 20 orders of magnitude higher than the electrical resistivity of iron. The introduction of oxides in the form of nanosized particles will not only increase the electrical resistance of steel, but will also maintain the level of magnetic permeability, ductility and strength. When the content in the composite steel of silicon dioxide and aluminum oxide in the amount of less than 5.0 wt.% Increase in electrical resistance is not enough and the efficiency of the weapon will decrease. If the total content of silicon dioxide and aluminum oxide in the composite steel is more than 25.0 wt.%, The composite steel will have reduced plastic and viscous properties and the resistance of the barrel will decrease. The ratio of silicon dioxide and aluminum oxide in the composite steel was selected on the basis of their molecular weights and the fact that dissimilar particles during the operation of the product under the influence of thermomechanical cyclic stresses are less prone to coagulation and coalescence compared to homogeneous ones and thereby delay the softening of the material, while maintaining properties of electrical resistance of steel.

Таким образом, техническим результатом изобретения является повышение электрического сопротивления материала при одновременном сохранении показателей пластичности и вязкости и магнитной проницаемости.Thus, the technical result of the invention is to increase the electrical resistance of the material while maintaining ductility and viscosity and magnetic permeability.

Пример 1.Example 1

Композиционную сталь получали методами порошковой металлургии. Порошки компонентов стали: углерод, кремний, марганец, ферромарганец азотированный, хром, феррохром азотированный, никель, молибден, ниобий, силикокальций, железо измельчали раздельно в планетарной мельнице типа АГО-2, затем смешивали и проводили механохимическое легирование в планетарной мельнице.Composite steel was obtained by powder metallurgy methods. Powders of steel components: carbon, silicon, manganese, nitrided ferromanganese, chromium, nitrided ferrochrome, nickel, molybdenum, niobium, silicocalcium, iron was ground separately in an AGO-2 planetary mill, then mixed and mechanochemical alloying was carried out in a planetary mill.

Двуокись кремния и окись алюминия обрабатывали в планетарной мельнице типа АГО-2 раздельно до частиц наноразмерной дисперсности. Порошки смешивали в соотношениях, соответствующих химическому составу предлагаемой композиционной стали. Полученную смесь подвергали холодному и горячему прессованию при температуре 1150°C, а затем горячей экструзии при температуре 1180°C с вытяжкой 8 на прутки диаметром 15 мм на прессе усилием 400 тс. Из полученных прутков после термической обработки готовили образцы для исследования свойств металла.Silicon dioxide and alumina were processed in a planetary mill of the AGO-2 type separately to particles of nanosized dispersion. The powders were mixed in proportions corresponding to the chemical composition of the proposed composite steel. The resulting mixture was subjected to cold and hot pressing at a temperature of 1150 ° C, and then hot extrusion at a temperature of 1180 ° C with a hood of 8 onto bars with a diameter of 15 mm on a press with a force of 400 tf. After heat treatment, samples were prepared from the obtained rods to study the properties of the metal.

Пример 2.Example 2

Композиционную сталь выплавляли в открытой основной индукционной печи вместимостью 100 кг методом сплавления нержавеющих азотсодержащих отходов и чистых ферросплавов. Азот вводили в состав стали азотированными отходами и азотированными ферросплавами хрома и марганца. Двуокись кремния и окись алюминия измельчали в планетарной мельнице типа АГО-2 раздельно до частиц наноразмерной дисперсности, затем упаковывали в герметичные картриджи и вводили их на струю металла при выпуске плавки в ковш. Металл разливали в слитки массой 100 кг и диаметром 100 мм. В процессе плавки и в процессе разливки на зеркало и на струю металла давали газообразный азот. Слитки нагревали в газовой печи до температуры 1150-1180°C и ковали на заготовки сечением 50×50 мм с последующей горячей прокаткой на прутки 15 мм. После термической обработки готовили образцы для исследования свойств металла.Composite steel was smelted in an open main induction furnace with a capacity of 100 kg by the method of fusion of stainless nitrogen-containing waste and pure ferroalloys. Nitrogen was introduced into the composition of steel with nitrided wastes and nitrided ferroalloys of chromium and manganese. Silicon dioxide and alumina were crushed in a planetary mill of the AGO-2 type separately to particles of nanosized dispersion, then they were packed in sealed cartridges and introduced onto a metal stream when melting was released into the ladle. The metal was poured into ingots weighing 100 kg and a diameter of 100 mm. During the smelting process and during the casting process, gaseous nitrogen was produced on the mirror and on the metal stream. The ingots were heated in a gas furnace to a temperature of 1150–1180 ° C and forged onto billets with a cross section of 50 × 50 mm, followed by hot rolling to 15 mm rods. After heat treatment, samples were prepared to study the properties of the metal.

Структуру металла изучали на металлографическом микроскопе Неофот-2. Фазовый состав стали определяли на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3М. Исследования механических характеристик, включающих испытания на кратковременную и длительную прочность при температуре 20-550°C проводили в соответствии с требованиями ГОСТ 1497-80 (при 20°C) и ГОСТ 9651-84 (при повышенных температурах) на испытательной машине типа 1958-У10. Удельное сопротивление измеряли при помощи стандартного четырехконтактного метода.The metal structure was studied using a Neofot-2 metallographic microscope. The phase composition of the steel was determined on a DRON-3M X-ray diffractometer. Studies of mechanical characteristics, including short-term and long-term strength tests at a temperature of 20-550 ° C, were carried out in accordance with the requirements of GOST 1497-80 (at 20 ° C) and GOST 9651-84 (at elevated temperatures) on a 1958-U10 testing machine . The resistivity was measured using the standard four-pin method.

Результаты химического анализа предлагаемой стали приведены в таблице 1. Результаты испытаний приведены в таблице 2. Как видно из таблиц 1, 2, оптимальными являются варианты 1, 2, 3. Вариант 4 показал, что при содержании окиси алюминия менее 3,0 мас.% и двуокиси кремния менее 2,0 мас.% снижается электросопротивление и ухудшаются показатели магнитной проницаемости, прочности, вязкости и пластичности.The results of the chemical analysis of the proposed steel are shown in table 1. The test results are shown in table 2. As can be seen from tables 1, 2, options 1, 2, 3 are optimal. Option 4 showed that when the alumina content is less than 3.0 wt.% and silicon dioxide less than 2.0 wt.% reduced electrical resistance and deteriorate the magnetic permeability, strength, viscosity and ductility.

Вариант 5 показал, что при содержании окиси алюминия более 15,0 мас.% и двуокиси кремния более 10,0 мас.% электросопротивление возрастает, но ухудшаются показатели магнитной проницаемости, прочности, пластичности и вязкости.Option 5 showed that when the content of aluminum oxide is more than 15.0 wt.% And silicon dioxide more than 10.0 wt.%, The electrical resistance increases, but the magnetic permeability, strength, ductility and viscosity are deteriorating.

По результатам испытаний видно, что предлагаемая композиционная сталь, в заявленных пределах, является немагнитной и обладает высоким электросопротивлением при сохранении показателей пластичности и вязкости.The test results show that the proposed composite steel, within the stated limits, is non-magnetic and has high electrical resistance while maintaining ductility and toughness.

Таблица 1
Химический состав стали
Table 1
The chemical composition of steel
ПлавкаMelting Содержание элементов, мас.%The content of elements, wt.% CC SiSi MnMn CrCr NiNi MoMo CaCa NbNb NN Al2O3 Al 2 O 3 SiO2 SiO 2 VV Fe и примесиFe and impurities 1one 0,040.04 0,110.11 5,05,0 19,019.0 4,14.1 0,50.5 0,0050.005 0,030,03 0,410.41 3,03.0 2,02.0 -- Ост.Ost. 22 0,080.08 0,350.35 8,08.0 19,919.9 7,07.0 1,01,0 0,0080.008 0,120.12 0,700.70 10,010.0 7,07.0 -- Ост.Ost. 33 0,120.12 0,590.59 11,811.8 21,021.0 9,09.0 1,51,5 0,0100.010 0,300.30 0,900.90 15,015.0 10,010.0 -- Ост.Ost. 4four 0,070,07 0,210.21 9,09.0 20,520.5 5,05,0 0,60.6 0,0090.009 0,050.05 0,500.50 2,92.9 1,91.9 -- Ост.Ost. 55 0,090.09 0,410.41 10,510.5 19,819.8 8,08.0 1,31.3 0,0080.008 0,250.25 0,800.80 15,215,2 10,110.1 -- Ост.Ost. 6
прототип
6
prototype
0,40.4 0,260.26 11,711.7 20,020,0 5,65,6 1,41.4 0,0080.008 0,240.24 0,600.60 -- -- 0,350.35 Ост.Ost.

Таблица 2
Результаты испытаний стали
table 2
Steel test results
ПлавкаMelting ρ.ом.мρ.ом.m σ100, МПа 550°Сσ 100 , MPa 550 ° C σB, МПаσ B , MPa σ0,2, МПаσ 0.2 , MPa δ, %δ,% ψ, %ψ,% KCU МДж/м2 KCU MJ / m 2 µ, Гс/Эµ, G / E 1one 1,4×104 1.4 × 10 4 810810 11001100 900900 3636 5858 2,52.5 1,0021.002 22 4,5×104 4,5 × 10 4 850850 11201120 950950 3535 5656 2,32,3 1,0011.001 33 9,8×104 9.8 × 10 4 900900 11601160 10001000 3333 5656 2,22.2 1,0011.001 4four 4х10-1 4x10 -1 490490 10601060 870870 3131 5454 2,02.0 1,0041.004 55 9×104 9 × 10 4 800800 10801080 880880 30thirty 50fifty 1,11,1 1,0041.004 6
прототип
6
prototype
9,8×10-8 9.8 × 10 -8 500500 10501050 850850 3232 5555 2,22.2 1,0051.005

Claims (1)

Композиционная сталь для электромагнитного оружия, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, кальций, ниобий, азот, железо и неизбежные примеси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в виде частиц с наноразмерной дисперсностью двуокись кремния и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод 0,04-0,12 кремний 0,10-0,60 марганец 5,0-12,0 хром 19,0-21,0 никель 4,0-9,0 молибден 0,5-1,5 кальций 0,005-0,010 ниобий 0,03-0,30 азот 0,40-0,90 двуокись кремния 2,0-10,0 окись алюминия 3,0-15,0 железо и неизбежные примеси остальное.
Composite steel for electromagnetic weapons containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, calcium, niobium, nitrogen, iron and inevitable impurities, characterized in that it additionally contains silicon dioxide and aluminum oxide in the form of particles with nanoscale dispersion in the following the ratio of components, wt.%:
carbon 0.04-0.12 silicon 0.10-0.60 manganese 5.0-12.0 chromium 19.0-21.0 nickel 4.0-9.0 molybdenum 0.5-1.5 calcium 0.005-0.010 niobium 0.03-0.30 nitrogen 0.40-0.90 silica 2.0-10.0 alumina 3.0-15.0 iron and inevitable impurities rest.
RU2008132374/02A 2008-08-05 2008-08-05 Composite steel for electromagnetic weapon RU2374354C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008132374/02A RU2374354C1 (en) 2008-08-05 2008-08-05 Composite steel for electromagnetic weapon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008132374/02A RU2374354C1 (en) 2008-08-05 2008-08-05 Composite steel for electromagnetic weapon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2374354C1 true RU2374354C1 (en) 2009-11-27

Family

ID=41476704

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008132374/02A RU2374354C1 (en) 2008-08-05 2008-08-05 Composite steel for electromagnetic weapon

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374354C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886213A (en) * 2010-06-30 2010-11-17 北京航空航天大学 Ultra-disperse structure complex phase alloy steel and preparation method thereof
RU2493282C2 (en) * 2011-09-13 2013-09-20 Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of steel production with strengthening nanoparticles
RU2513058C1 (en) * 2013-03-06 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ") Method of producing fibre-reinforced high-nitrogenous austenite steel powder of nanocrystalline structure

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886213A (en) * 2010-06-30 2010-11-17 北京航空航天大学 Ultra-disperse structure complex phase alloy steel and preparation method thereof
RU2493282C2 (en) * 2011-09-13 2013-09-20 Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of steel production with strengthening nanoparticles
RU2513058C1 (en) * 2013-03-06 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ") Method of producing fibre-reinforced high-nitrogenous austenite steel powder of nanocrystalline structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102055039B1 (en) High tensile strength steel plate having excellent weld heat-affected zone low-temperature toughness and method for producing same
EP3617337A1 (en) HIGH-Mn STEEL AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
EP3722448B1 (en) High-mn steel and method for manufacturing same
JP4311740B2 (en) Thick steel plate with high heat input welded joint toughness
EP2385149B1 (en) Steel material for welding and method for producing same
KR102355570B1 (en) High Mn steel and its manufacturing method
KR102628769B1 (en) HIGH-Mn STEEL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
KR20130121755A (en) Steel for stream turbine blade with excellent strength and toughness
KR101333307B1 (en) Electric resistance welded steel pipe having excellent workability and excellent post-quenching fatigue properties
WO2012132679A1 (en) Cast austenitic stainless steel
RU2374354C1 (en) Composite steel for electromagnetic weapon
JP2019151920A (en) HIGH Mn STEEL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
RU2584315C1 (en) Structural cryogenic austenite high-strength corrosion-resistant, including bioactive media, welded steel and method of processing
RU2657741C1 (en) Structural cryogenic austenite high-strength corrosion-resistant weldable steel and its treatment method
CN104471098B (en) Low-alloy high-tensile structural steel
KR20140042101A (en) Shape steel and method of manufacturing the same
KR102387364B1 (en) High Mn steel and manufacturing method thereof
RU2360029C1 (en) High-strength nonmagmetic composition steel
RU2608251C1 (en) Cold-resistant austenitic high-strength steel
JP7205618B2 (en) steel
CN115287520B (en) Powder metallurgy austenitic-ferritic duplex stainless steel, preparation method thereof and welding piece
RU2496906C2 (en) Low-carbon steel, and rolled products from low-carbon steel of increased stability to hydrogen cracking and increased cold resistance
RU2271402C1 (en) High-strength corrosion-resistant steel
KR101185302B1 (en) High strength non-heat treated steel for forging separate connecting rod and method of manufacturing the non-heat treated steel
RU2448193C2 (en) Cast steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110806