SU1002398A1 - Нержавеюща сталь - Google Patents

Description

(54) НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Изобретение относитс  к области металлургии , в частности к конструкционным стал м, используемым в энергетике , машиностроении и в Цругих отрасл х промышленности в качестве конструкиио ного материала т жело нагруженных цет лей, к которым предъ вл ютс  повышенные требовани  по износостойкости, тве дости, в зкости и коррозионной стойкости . Известна нержавеюща  сталь, содерж ща , вес.%: Углерод0,24-О,3 Хром16,5-17,8 Никель2,2-3,2 Молибден2,5-3,2 Азот .О,05-О,12 Бор0,ОО2-О,005 Кремний0,2-0,7 Марганец О,3-1,2 ЖелезоОстальное flli Недостатком этой стали  вл ютс  низкие прочностные свойства. Наиболее близкой к предлагаемой стали по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  сталь, содержаща , вес.%: Углерод0,22-0,28 Кремний0,3-О,7 Марганец0,3-0,7 Хром16,3-17,7 Никель2,3-2,8 Ниобий0,05-О,1О МецБНе более 0,25 ЖелезоОстальное Г21 . Эта сталь обладает высоким уровнем прочностных свойств, высокой ударной в зкостью, однако ее твердость недостаточно высока дл  обеспечени  надежной работы т жело нагруженных деталей. Целью изобретени   вл етс  повышение прочности и твердости стали. Сложность задачи заключаетс  в том, что цри твердости хромистых и .хромникелевых сталей выше HRC 45-46 Даже небольшое повышение твердости сопровождает с  резкимснижением пластичности ив зкости.

Поставленна  цепь достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец, хром, никель, ниобий, мець, железо, дополнительно содержит калышй, магний, иттрий при следутащем соотноше- НИИ компоненте, вес.%:

УглеродО,ЗО-О,40

КремнийО,3-О,7

/VbpraHeu0,3-0,7

Хром14-3.6

Никель3,0-3,5

Ниобий0,05-0,1

Медь0,1-О,25

Калышй0,ОО5-О,01

Магний0,001-О,О2

Иттрий О,О1-0,1

ЖелезоОстальное

Увеличение содержани  углерода приводит к повБпиению твердости стали, но одновременно ухудшает характеристики пластичности и в зкости. Дл  снижени  охрупчиваквдего вли ни  углерода повышаетс  содержание никел  в количествах, не вызывакнцих по влени  остаточного аустенита,

Содержание хрома уменьшаетс  до пределов, обеспечивающих сохранение высокой коррюононной стойкости стали и ее мартенситную структуру после термической . обработки.

Повышению ударной в зкости способствует введение в сталь/, калыш , магни , иттри , которые,  вл  сь сильными раскислител ми и модификаторами, способствуют очищению стали от неметаллических включений, их сфероидизашш и получению Мелкозернистой структуры. Увеличение содержани  указанных элементов в стали в количествах выше предлагаемых приводит к охрупчиванию стали . Введение этих элементов в меньших количествах снижает их положительнсге вли ние на свойства стали.

В лабораторных услови х осуществлена плавка, пластична  и термическа  обработка , исследование механических свойств предлагаемой и известной сталей .

Разливка плавок производилась в слитки весом 25 кг с последующей ковкой на пластины размером 40x100. )«400 мм. Температура начала и конца ковки составл ла 1150 и ЭОбС соответственно . Образны подвергались термообработке по режиму: нагрев до температуры 1100 С, выдержка в течение 1 ч, охлаждение в масле, обработка холодом при температуре минус 19бС в течение 2 ч, нагрев до температуры 250°С, выдержка в течение 2 ч, охлаждение на воздухе.

Химический состав исслецованньк сталей приведен в табл. 1, механические свойства - в табл. 2.

Результаты испытаний пощверждают преимущества предлагаемой стали перед известной в отношении прочности и твердости при высоких значени х Ш1аст1гчности и в зкости.

Технико-экономический эффект, обусловленный повышением прочности и твердости стали при высокой пластичности и в зкости, выразитс  в повышении допустимых рабочих нагрузок, в увеличении срока эксплуатации, в повьш1ении надежности и снижении весо-габаритньц характеристик изделий, которые будут изготовлены из предлагаемой стали.

Механические свойства предлагаемой и известной сталей

Claims (2)

1. <claim-text><table border="1"> <tbody><tr><td> Формула</td><td> изобретения</td><td> 25</td><td> Никель Ниобий</td><td> 3,0-3,5 0,05-0,1</td></tr> <tr><td colspan="2"> Нержавеющая сталь, содержащая уг-</td><td> </td><td> Медь</td><td> 0,1-0,25</td></tr> <tr><td> лерод, кремний,</td><td> марганец, хром, никель,</td><td> </td><td> Кальций</td><td> 0,005-0,01</td></tr> <tr><td colspan="2"> ниобий, медь, железо, отличаю-</td><td> </td><td> Магний</td><td> 0,001-0,02</td></tr> <tr><td> щ а я с я тем,</td><td> что, с целью повыше-</td><td> </td><td> Иттрий</td><td> 0,01-0,1</td></tr> <tr><td> ния прочности и</td><td> тверцости, она дополни-</td><td> □и</td><td> Железо</td><td> Остальное</td></tr> <tr><td> тельно содержит</td><td> капыщй, магний и</td><td> </td><td> </td><td> </td></tr> <tr><td colspan="2"> иттрий при следующем соотношении ком-</td><td> </td><td colspan="2"> Источники информации,</td></tr> <tr><td> понентов, вес.%:</td><td> </td><td> </td><td colspan="2"> принятые во внимание при экспертизе</td></tr> <tr><td> Углерод</td><td> 0,30-0,40</td><td> </td><td colspan="2"> 1. Авторское свидетельство СССР</td></tr> <tr><td> Кремний</td><td> 6,3-0,7</td><td> 35</td><td> № 309064, кл.</td><td> С 22 С 38/54, 1971</td></tr> <tr><td> Марганец</td><td> 0,3-0,7</td><td> </td><td>
2. 2. ТУ 14-1-</td><td> 1062-74. Сталь</td></tr> <tr><td> Хром</td><td> 14—16</td><td> </td><td> 25Х17Н2Б-Ш.</td><td> </td></tr> </tbody></table>