SU1076487A1 - Нержавеюща сталь - Google Patents

Abstract

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содер- . жаща  углерод, хром, никель, марганец , молибден, кремний, медь,ниобий,, кальций, церий, железо, от л и чающа с  тем, что, с целью повышени  прочности, она дополнительно содержит азот, алюминий, ванадий при следующем соотношении компонентов , мае.%: 0,03-0,1 Углерод 20-22 Хром 13-16 Никель 1-3 Марганец 0,5-2,5 Молибден 1,5-2,5 Кремний 1,5-2,5 Медь 0,2-0,4 Ниобий 0,005-0,05 Церий 0,008-0,01 Кальций 1-1,5 Алюминий 0.,2-0,4 Азот В 0,2-0,3 Ванадий (Л Остальное Железо

Description

00

Изобретение относитс  к металлургии , а именно к аустенитным не ржавеющим стал м, обладающим повы шенной коррозионной стойкостью, т нологичностью и эксплуатационной дежностью при достаточно высокой прочности дл  нагруженных деталей машин и аппаратов, работающих в а рессивных химических, нефтехимиче ских, пип}евых, медицинских и друг средах. Известна аустенитна  коррозион ностойка  сталь, содержаща , мас. УглеродДо 0,03 Хром17-19 Никель19-21 Кремний2,3-3 Молибден 2,5-3 Медь2-2,75 Ниобий0,2-0,4 Цирконий 0,1-0,2 МарганецДо 0,7 СераДо р,02 ФосфорДо 0,035 ЖелезоОстальное После термической обработки - закалки в воде от 1050-llOO C - ука занна  сталь имеет следующие меха ческие характеристики (не менее ): временное сопротивление 650 МПа; предел текучести 320 МПа относи тельное удлинение 40%J относитель ное сужение 55%/ ударна  в зкость 200 Дж/см2 fl.. При довольно высоких пластических характеристиках указанна  ау тенитна  кислотостойка  сталь име низкую прочность. Кроме того, стал содержит в значительных (до 21% } личествах остродефицитный никель. Наиболее близкой к предлагаемой по достигаемому эффекту  вл етс  нержавеюща  сталь f2TJ, содержаща  мае.%: 0,01-0,03 Углерод 0,1-0,5 Марганец 1,5-3,5 Кремний 16-20 18-22 Никель 1,5-3 1,5-3,5 Молибден ОД-0,4 Ниобий 0,001-0,1 Кальций 0,001-0,1 Магний Резкоз емельные 0,002-0,02 металлы Железо Остальное Недостатком известной стали  в л ютс  низкие прочностные свойства Цель изобретени  - повышение пр ности.Дл  достижени  указанной цел нержавеюща  сталь, содержаща  угле род, хром, никель, марганец, молиб-. ден, кремний, медь, ниобий, кальций, церий, железо, дополнительно содержит азот, алюминий, ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,03-0,1 Углерод 20-22 13-16 Никель Марганец Молибден 0,5-2,5 1,5-2,5 Кремний 1,5-2,5 0,2-0,4 Ниобий 0,005-0,05 Церий 0,008-0,01 Кальций 1-1,5 Алюминий 0,2-0,4 0,2-0,3 Ванадий Железо Остсшьное Повышение содержани  хрома в стали выше верхнего предела (22%) приводит к снижению.технологичности стали, к по влению второй ot фазы, а следовательно, к увеличению склонности стали к образованию -фазы, котора  резко понижает пластические и в зкие свойства, а также и коррозионную стойкость. Алюминий, кроме повьш:ени  прочности, снижает склонность к коррозионному растрескиванию под напр жением при содержании его в стали более 1%. Однако увеличение алюмини  в стали выше 1,5% снижает пластичность и в зкость, так как А1  вл етс  ферритообразующим элементом. Ванадий в указанных пределах наиболее благопри тно воздействует на структуру, химическую стой-кость и механические свойства. Азот введен в состав -стали дл  .упрочнени  аустенитной матрицы, причем оптимал.ное сочетание прочностных и в зких свойств наблюдают при содержании его 0,2-0,4%. Введение большого количества азота требует специальных, дорогосто щих способов выплавки металла, кроме того, стали, содержащие азот выше 0,4%, менее технологичны и имеют пониженные характеристики в зкости. Азот  вл етс  сильным аустенитообразующим элементом , что позвол ет заменить часть остродефицитного никел  без ущерба коррозионной стойкости. Механические и антикоррозионные свойства стали исследуют на металле опытных плавок, выплавленных в открытой индукционной печи. В табл. 1 приведен химический состав опытных плавок.

Таблица 1

Свойства сталей определ ют пос- образцов 0 б мм типа 3 fГОСТ 1497-73/ ле аустенизации с температуры 1100 С, провод т на разрывной машине . выдержки при этой температуре 40 мин35 ; В табл. 2 приведены полученные реи охлаждени  в воде. Испытани  на зультатымеханических испытаний укаэастатистичёскЬе раст жение круглых . ны средние значени  6-10 определений. .В табл. 3 приведена скорость gj коррозии в растворах серной кислоты

Таблица 2 при (длительность испытани  900 ч.

В табл. 4 приведена стойкость сталей против точечной коррозии в 10%-нсм растворе хлорида железа (дли±ельность испытани  50 ч/.

Таблица 4

Потери массы/

Сталь

25

0,021 0,016 0,006

Следует отметить отсутствие склон-;

но-сти к межкристаллитной коррозииТаблица 3

у предлагаемой стали после испытани  по методу АМУ (ГОСТ 6032-75) даже при выдержках в течение 50 ч .при .

Из приведенных данных следует, что коррозионна  стойкость предлагаемой аустенитной нержавеющей стали в таких агрессивных средах как гор чие растворы (80°С) серной кислоты (10, 30, 60 и 80%) и .10%-ный раствор хлорида железа достаточно высока.

Предлагаема  стешь имеет более высокие прочностные характеристики, чем известна . В среднем условньай предел текучести, по которому произв д т расчеты на прочность, у предлагаемой стали выше в 1,3 раза. Кроме rroruf она экономичнее известной стал так как содержит в среднем на 5,5% меньше N1.

Claims (1)

1. НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содер- . )жащая углерод, хром, никель, марганец , молибден, кремний, медь, ниобий каЛьций, церий, железо, о т л й -

   чающая ся тем, что, с целью повышения прочности, она дополнитель- но содержит азот, алюминий, ванадий при следующем тов, мае.%: соотношении компонен- Углерод 0,03-0,1 Хром 20-22 Никель '13-16 Марганец 1-3 Молибден 0,5-2,5 Кремний 1,5-2,5 Медь 1,5-2,5 Ниобий 0,2-0,4 Церий 0,005-0,05 кальций 0,008-0,01 Алюминий 1-1,5 Азот 0,2-0,4 о <g Ванадий 0,2-0,3 Железо Остальное (Л с и* к-*

   *4 Cft HU 00 >

   род, хром, никель, марганец, молиб-. ден, кремний, медь, ниобий, кальций, церий, железо, дополнительно содержит азот, алюминий, ванадий при сле-