« Изобретение относитс к металлу гии, в частности к стал м, предназ наченным дл изготовлени литых де талей, работакицих в агрессивных ср дах при повьшенных нагрузках, а та же в услови х гидроабразивного изн са. Известны нержавеющие стали 20X1 30X13 l. Однако они обладают относительн низкими литейными свойствами. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае мому эффекту вл етс нержавеюща сталь состава, мае. %: 0,2-2,0 Углерод 0,05-0,35 До 4 Ванадий 3,5-20 Железо Остальное Сталь может содержать до 0,4 мае кремни и до 0,4 мас.% марганца 2 Основным недостатком известной стали вл етс пониженный уровень литейных свойств (жидкотекучести, трещиноустойчивости) и недостаточн гидроплотность лить , обусловленна грубодендритным характером кристаллизации и наличием литейных дефектов типа гор чих трещин, усадоч ных пор и рыхлот. Целью изобретени вл етс повы ние жидкотекучести и трещиноустойчивости стали. Поставленна цель достигаетс тем, что предлагаема нержавеюща сталь, содержаща углерод, кремний марганец, хром, ванадий, азот, жел зо, дополнительно содержит титан, цирконий, церий при следующем соот шении компонентов, мае. %: 0,15-0,25 Углерод 0,15-0,60 Кремний 0,5-0,8 Марганец 11-14 0,1-0,6 Ванадий 0,06-0,15 0,005-0,050 0,010-0,10 Цирконий 0,005-0,010 Остальное Железо Титан и цирконий ввод т с целью воздействи на процесс кристаллиза ции стали и формировани первичной кристаллической структуры. 321 Непосредственное воздействие оказывают дисперсные гомогенные нитриды, которые образуютс в расплаве после ввода титана и циркони . Нитриды титана и циркони значительно измельчают дендритную структуру стали, что обеспечивает повышение трещиноустойчивости стали, ее жидкотекучести, замену усадочной рыхлоты рассредоточенной пористостью. Это резко снижает дефектность лить по трещинам, недоливам и повьш1ает гидроплотность лить . Эффективность модифицировани дисперсными нитридами зависит от их количества, размера и распределени . Дл предотвращёТш процесса коагул ции образующихс нитридов ) уменьшени их размеров и более равномерного распределени в расплаве .ввод тс одновременно титан и цирконий, а не один титан, При содержании титана и циркони менее 0,005 и 0,010% соответственно, количество нитридов мало и эффект модифицировани незначителен. При содержании титана и циркони более 0,05 и 0,10% соответственно, развиваетс процесс коагул ции нитридов и ухудшаютс литейные свойства стали. Церий вл етс активным раскисл ющим элементом. Его введение значительно повьш1ает стабильность усвоени расплавом титана и циркони и, KjfoMe того J способствует более равномерному распределению их нитридов, что обеспечивает измельчение дендритной структуры и повьш1ение жидкотекучести и трещиноустойчивости стали. При содержании цери 0,005% усвоение титана и циркони не стабильно , а при содержании 0,010% металл загр зн етс оксидными включени ми . Выплавл ют плавки с предлагаемым химическим составом (1-3) стали, составом, выход щим из предлагаемых пределов (4 и 5) и известную сталь (состав 6). Результаты даны в табл. 1. Литые образцы термообрабатывают по режиму: закалка - воздух, отпуск 680°С - 2 ч. Жидкотекучесть определ ют методом вакуумного всас1 1вани расплава в кварцевые трубки 3 мм по длине заполнени трубки (1).The invention relates to metal, in particular to steels intended for the manufacture of cast parts, which work in aggressive conditions under increased loads, and the same under hydroabrasive conditions. Known stainless steel 20X1 30X13 l. However, they have relatively low casting properties. Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is stainless steel composition, May. %: 0.2-2.0 Carbon 0.05-0.35 Up to 4 Vanadium 3.5-20 Iron Else Steel may contain up to 0.4 May silicon and up to 0.4% by weight of manganese 2 The main disadvantage of the known steel is a reduced level of casting properties (fluidity, crack resistance) and insufficient fluid density of casting, due to the coarse dendritic nature of crystallization and the presence of casting defects such as hot cracks, shrinkable pores and loose. The aim of the invention is to improve the fluidity and crack resistance of steel. This goal is achieved by the fact that the proposed stainless steel containing carbon, manganese silicon, chromium, vanadium, nitrogen, iron, additionally contains titanium, zirconium, cerium with the following component ratio, May. %: 0.15-0.25 Carbon 0.15-0.60 Silicon 0.5-0.8 Manganese 11-14 0.1-0.6 Vanadium 0.06-0.15 0.005-0.050 0.010-0 , 10 Zirconium 0.005-0.010 Remaining Iron Titanium and zirconium are introduced to influence the process of steel crystallization and the formation of the primary crystalline structure. 321 Dispersed homogeneous nitrides, which are formed in the melt after the introduction of titanium and zirconium, have a direct effect. Titanium and zirconium nitrides significantly crush the dendritic structure of steel, which increases the crack resistance of steel, its fluidity, the replacement of shrinkage loosened by dispersed porosity. This dramatically reduces the defectiveness of pouring over cracks, underfilling and increases the hydraulic density of pouring. The effectiveness of the modification with dispersed nitrides depends on their quantity, size and distribution. To prevent the coagulation of the resulting nitrides, reducing their size and more uniform distribution in the melt, titanium and zirconium are introduced instead of titanium. When the content of titanium and zirconium is less than 0.005 and 0.010%, respectively, the amount of nitrides is small and the effect of modification is insignificant. When the content of titanium and zirconium is more than 0.05 and 0.10%, respectively, the process of coagulation of nitrides develops and the casting properties of the steel deteriorate. Cerium is an active deoxidizing agent. Its introduction significantly increases the stability of the assimilation by the melt of titanium and zirconium, and KjfoMe addition J contributes to a more uniform distribution of their nitrides, which ensures the refinement of the dendritic structure and increases the fluidity and crack resistance of the steel. With a cerium content of 0.005%, the uptake of titanium and zirconium is not stable, and with a content of 0.010%, the metal is contaminated with oxide inclusions. Melts are melted with the proposed chemical composition (1-3) of steel, the composition leaving the proposed limits (4 and 5) and the known steel (composition 6). The results are given in table. 1. Cast samples are heat-treated according to the mode: quenching - air, tempering 680 ° C - 2 hours. The fluidity is determined by the method of vacuum aspiration of the melt into 3 mm quartz tubes along the length of the tube (1).
311200324311200324
Трещиноустойчивость определ ют поКак видно из табл. 2, предлагаеметодике Трубицина с определениемма сталь (составы 1-3) по сравнениюThe crack resistance is determined as shown in Table. 2, suggests Trubicin method with steel definition (composition 1-3) compared
усили зарождени трещин кристаллизу- с известной (,состав 6) обладающегос металла (Р).ет повьшенными в 2-3 раза жидРезультаты испытаний приведеныj котекучестью и трещиноустойчивов табл. 2.стью.The force of crack initiation crystallizes with the known (, composition 6) possessed metal (P). It is 2-3 times larger. The test results are given by the castability and crack-resistant table. 2. STYu.
Таблица 1Table 1