SU1211331A1 - Ферритна сталь - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к-высокохро- мистым стал м ферритного класса, используемьм в машиностроении как коррозионностойкий материал.

Цель изобретени  - повышение технологической пластичности феррит ной стали.

Цирконий и РЗМ совместно с тита- ном в жидкой стали мелкодисперсные тугоплавкие нитриды, слу жащйе центрами кристаллитаации, а также оказьтают вли ние как поверхностно-активные элементы, уменьша  работу образовани  зародьппей критического размера и адсорбиру сь на гран х кристаллов, тормоз т их рост, что вызывает эффективное измельчение зерна. Содержание этих элементов ниже нижнего предела (менее 0,003%) не дает требуемого эффекта , а более 0,05% - приводит к эффекту перемодифицировани , что обусловливает рост литого зерна. Нар ду с этим повьшаетс  в зкость жидкой стали и склонность к плено- образованию, что вызывает поверхнос ные дефекты на слитках.

Ванадий в отличие от титана и циркони  образует нитриды, вьщел - кщиес  в твердой стали преимущест- венно по границам зерен в виде сет- кн. При нагреве слитков под прокатку ( и ) нитридь ванади , имеющие более высокую температуру растворени  (1100°С), преп тству- ют росту зерна. Содержание ванади  менее 0,05% не дает эффекта, а присадка ванади  более 1,5% приводит к тому, что часть нитридов выдел етс  в виде игл,  вл ющихс  концентраторами напр жений при деформации металла и привод щих к зарождению трещин.

Однако в данной стали цирконий и ванадий не про вл ют всех необходимых свойств, так как получение максимального эффекта повьш1ени  пластичности и выхода годного металла при переделе слитков возможно только при совместном действии в стали комплекса элементов, вклю- чак цих кальций, титан, цирконий, :ванадий и РЗМ.

2113312

Химический состав сталей приведен в табл.1. Сталь разливают в две 25 кг изложницы. Из полученных слитков один куют на сутунку размером 5 ,101001000 мм, а от другого отбирают образцы дл  определени  дисперсности макроструктуры и механических свойств. Относительную ширину зоны тракскристаллизации и сред- 0 НИИ размер равноосных зерен определ ют на поперечных температурах. Продольные образцы литого металла испытывают на гор чее кручение на машине СМЭГ-10 Т при скорости вра- 15 щени  20 об/мин и температурах нагрева 800,900, .

Определение выхода годного металла производ т после ковки слитков на сутунку по формуле 20

А I - 100%,

где 3 - вес слитков, заданных в

ковку, кг; 25 г - вес годных кованных штанг,

кг.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

Из табл.2 следует, что предлагае- 30 ма  сталь (плавки 10-18) в сравнении с известной характеризуетс  мелкозернистой однородной структурой , отсутствием зоны транскристаллизации . Это определ ет высокие

пластические свойства литого металла при температурах .гор чей деформации . Образцы предлагаемой стали выдерживают в 2-3 раза большее число скручиваний до разрушени . В результате выход годного металла при ковке слитков увеличилс  в среднем на 11%. При содержании легирующих элементов за граничными пределами (плавки 1-9) ухудшаетс  макроструктура и пластические свойства литой стали, в результате чего уменьшаетс  выход годного металла при деформации слитков.

Применение предлагаемой стали

позвол ет повысить выход годного металла при переделе слитков на 5-11%, что при тех же плавильных . мощност х дает возможность увеличить производство остродефицитных высоколегированных нержавеющих сталей.

Остал ное

||

Г

и 1.-.

Составы стали за граничными чтределами по содержанию элементов

,. 1а , 05 0,5 0,4 17,6 0,6 0,04 0,009 0,00280,60,01

20,04 1,1 0,6 19,5 1,1 0,07 0,052 0,0040,2 0,00430 ,004 0,6 0,5 19,3 0,25 0,04 0,03 0,0080,046 0,00940 ,0050,4 0,6 18,1 0,8 0,05 0,012 0,0530,40,008I

50,05 0,25 0,4 17,4 0,6 0,12 0,0009 0,0050,60,00660 ,07 0,5 0,4 17,9 0,4 0,09 0,025 0,0071,530,04970 ,03 0,7 0,4 20,2 0,09 0,03 0,008 0,0060,90,0027

80,06 0,4 1,1 17,7 0,2 0,029 0,041-0,0080,70,00590 ,11 0,6 0,7 15,8 0,9 0,07 0,01 0,0111,20,054Предлагаемый состав стали

100,07 0,6 0,25 16,8 0,4 0,06 0,018 0,0090,40,008110 ,03 0,7 0,5 20,0 0,3 0,045 0,0030,30,009120 ,05 0,3 0,6 16,9 0,9 0,05 0,004 0,0090,10,004130 ,10 0,6 0,3 19,1 0,1 0,07 0,002 0,050,70,005.140 ,07 1,0 0,8 18,2 1,0 0,05 0,02 0,010,80,009150 ,08 0,5 0,6 19,4 0,6 0,03 0,04 0,021,00,007- I

160,04 0,3 1,0 17,4 0,4 0,09 0,010 0,0261,50,00717 . 0,06 0,4 0,4 16,0 0,7 0,1 0,009 0,010,050,00318 0,005 0,7 0,5 18,7 0,5 0,06 0,05 0,0070,90,05- - Известный состав стали

10,06 0,4 0,7 18,0 0,5 0,05 0,002 ---о,09 ,08 0,8 0,5 20,0 0,8 0,8 0,03 ,03 - Таблица t

Осталь- ное

||

Г

и 1.-.

Таблица 2

Claims (1)

1. ФЕРРИТНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, кремний, марганец, титан, алюминий, кальций, редкоземельные металлы, железо, отличающаяся тем, что, с целью Повышения технологической пластичностиj она дополнительно содержит ванадий и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

   Углерод 0,005-0,100 Хром 16-20 Кремний 0,3-1,0 Марганец 0,3-1,0 Титан 0,1-1,0 Алюминий 0,03-0,10 Кальций 0,001-0,050 Цирконий 0,003-0,050 Ванадий Редкоземельные 0,05-1,50 8 ω металлы 0,003-0,050 Железо Остальное с е