SU1198129A1 - Мартенситностареюща сталь - Google Patents

Abstract

МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содержаща  углерод, никель, марганец, титан, алюминий, ванадий, железо. отличающа с  тем, что, с целью повьшени  прочности, твердости и пластичности стали при скоростном старении мартенсита, она дополнительно содержит кремний при следующем соотношении компонентов, мае.%: Углерод 0,01-0,03 Никель10-16 Марганец3,1-8,0 Титан0,5-1,3 Алюминий0,3-1,0 Ванадий0,3-2,5 Кремний0,2-1,1 ЖелезоОстальное.

Description

со

00

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к мартенситностареющим стал м и может быть использовано при изготовлении тонкостенных деталей, которые найдут применение в авиационной промышленности .

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности, твердости it пластичности стали при скоростном старении мартенсита.

Введение в сталь, содержащую Ti,Al,V, марганца более 3 мас.% приводит к увеличению скорости перераспределени  легирующих элемен-1 тов в процессе нагрева и критическа  скорость, необходима  , дл  подавлени  старени  мартен- . сита, смещаетс  в область скоростей нагрева вьше 3000 К-сВ этом случае во всем диапазоне скоростей идет распад мартенсита, соп . ровождающийс  значительным упрочнением сплава. Дополнительное введение в сталь кремни  увеличивает прирост твердости при нагреве. Повышение содержани  ванади  способствует устранению хрупкости, по вл ющейс  при максимальном упрочнении сплавов, содержащих свыше 3% Мп.

Дл  установлени  граничных пределов содержани  компонентов в лабораторных услови х выплавл ли 7 опытных сталей и известную сталь. Составы сталей приведены в табл.1.

Известно, что сталь имеет хорошую гор чую деформируемость в интервале температур 900-1150 С. Поэтому полученные слитки проковывали при этих температурах в пруткИ диаметром 7,0 мм, из которых с промежуточными отжигами получали образцы диаметром 1,8 мм. Исходную термообработку стали осуществл ли путем закалки в воде и в жидком азоте (с целью получени  мартенситной структуры) от ЮОО-ЮЗО с. Скоростное термоупрочнение образцов проводили на установке дл  комплексного исследовани  сталейи сплавов при больших скорост х нагрева и охлаждени . Измерение микротвердости закаленных от различных температур в об -области образцов при скорост х нагрева 1 и 1500 К-с проводили на

ПМТ-3, а механические испытани  на разрыв на установке У-2-2.

В табд.2 приведены результаты испытаний образцов после нагрева со скоростью 1 К-с до температур,

соответствующих максимальному упрочнению до 450-500 С, а в табл. 3 после нагрева со скоростью 1500 К-с до 550-600 С.

Результаты испытаний свидетельствуют о том, что при медленных скорост х нагрева достигаетс  значительное упрочнение сплавов, сопровождающеес , однако потерей пластичности. При большей скорости нагревг наблюдаетс  значительньй прирост прочности и твердости по сравнению с закаленным состо нием (состав 9 табл.2) при сохранении пластичности. Этот эффект, как видно из табл. 3, достигаетс  за счет увеличени  содержани  марганца, титана, ванади  и алюмини  в сплаве и введени  кремни . В известной стали (состав 8) при большой скорости нагрева упрочнени  не происходит . Увеличение содерзкани  марганца свыше 8,0 мас..% титана свьш1е 1,3 мас.%, кремни  свьшге 1,1 мас.%, алюмини  свыше 1,0 мас.% и ванади  меньше 1,3 мас.% охрупчивает сплав, т.е. ухудшаютс  механические свойства . Уменьшение содержани  марганца менее 3,1 мас.%, титана менее . 0,5 мас.% алюмини  менее 0,3 мас.%, 1сремни  менее 0,2 мас.% не приводит

к эффекту упрочнени  при скоростном электронагреве (табл.3).

Как видно из табл. 3, предложенна  сталь имеет твердость на 28%, прочность на 17% и пластичность на 20% вьш1е, по сравнению с известной сталью.

Изготовление изделий из предлагаемой стали позволит повысить производительность процесса за счет сокращени  времени термообработки.

Предложенна  сталь 1 12,25 4,26 0,96 0,8 2,25 1,10 6 ,44 1,30 0,3 1,0 0,93 5,5 0,62 0,95 2,5 0,42

8.000,50 0,84 0,3 0,20

3.11,21 1,0 0,7 0,3 0,56 1,70 1,4 0,05 0,11

8.20,41 0,28 2,6 1,2

8 12,5 2,1 0,31 0,04 0,1 - 4,03 8,0 0,025

0,01 Остальное

0,01 ,02 ,03 ,01 ,02 ,04 - Известна 

Claims (1)

1. МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ.СТАЛЬ, содержащая углерод, никель, марганец, гитан, алюминий, ванадий, железо.

   отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, твердости и пластичности стали при скоростном старении мартенсита, она дополнительно содержит кремний при следующем соотношении компонентов, мае.%:

   Углерод 0,01-0,03 Никель 10-16 Марганец 3,1-8,0 Титан 0,5-1,3 Алюминий 0,3-1,0 Ванадий 0,3-2,5 Кремний 0,2-1,1 Железо Остальное. 9

   >