SU836196A1 - Сталь - Google Patents

Description

(54) СТАЛЬ

1

Изобретение относитс  к области мталлургии . может быть применена в качестве материала дл  производства отливок различного веса, конфигурации и назначени , напрвд1ер направл квдих лопаток газовых турбин , печной арматуры, плит, колосников и т.п.

Известна сталь 09Х17НЗСЛ, содержаща , вес.%:

0,05-0,12

Углерод

0,80-1,50

Кремний

0,30-0,80

Марганец

15,0-18,0

Хром

Не более 0,30

Медь

Не более 0,030

Сера

2,80-3,80

Никель Не более 0,035

Фосфор

Остальное tl}.

Железо Эта сталь имеет низкие прочностные , пластические свойства и ударную в зкость.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочностных, пластических свойств и ударной в зкости стали.

Это достигаетс  тем, что предлагаема  стсшь дополнительно содержит азот, магний, редкоземельные металлы (РЗМ), титан и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.%

0,03-0,07

Углерод 15,0-18,0

Хром 0,20-0,.35

Кремний 0,20-0,5

Марганец 0,05-0,50

Никель 0,05-0,30

Медь 0,003-0,05

Азот 0,10-0,20 .

Титан 0,50-0,80

Ниобий 0,30-0,50

РЗМ 0,005-0,05

Магний Остальное

Железо

Сталь может содержать примеси, вес.%: сера 0,001-0,015, фосфор 5 0,001-0,02.,

Магний обладает большой обессеривающей способностью. Удалению неметаллических включений и серы благопри тствует интенсивное перемеши0 вание металла, производимое парами магни : При введении магни  образуютс  глобул рные неметаллические включени . По химическому составу их можно отнести к сложным легкоплав5 ким силикатам с малым удельным весом, которые способны коагулировать, обволакивать кристаллы корунда, кварца , более тугоплавкие стекла и удал ть их из массы металла. Так, введение в сталь магни  0,02% снижает

одержание кислорода до 0,001% (исодное содержание 0,005%), количесто неметаллических включений с 0,012

о 0,007, содержание серы с 0,025 о 0,010%. Содержание магни  выше верхнего предела может привести к загр знению матрицы оксидами магни , ниже нижнего предела не эффективно. РЗМ цериевой группы в указанных пределах способствуют повышению жаростойкости стали, так как повышают прочность соединени  окислов Сг„0 с поверхностью отливки. Содержание РЗМ ниже нижнего предела недостаточно дл  получени  прочной плавки

окислов, а выше верхнего предела не приводит к дальнейшему увеличению этой характеристики.

Введение в сталь титана и ниоби  необходимо дл  св зывйни  углерода и азота в прочные .соединени  - карбиды и нитриды, которые вызывают дисперсионное упрочнение стали, повышают стойкость против абразивного износа, а также за счет измельчени  структуры приводит к повышению пласт тических свойств и ударной в зкости стали. Содержание титана.и ниоби  в стали определ етс  содержанием углерода и азота. Отношение Nb+Ti/C+N должно быть не менее п ти. Это обеспечит повышение окалиностойкости стали за счет повышени  содержани  хрома в твердом растворе. Кроме того, введение ниоби  в сталь снижает склонность стали к межкристаллитной коррозии.

Сочетание в предложенной стали повышенных прочностных и пластических свойств увеличит ресурс работы литых деталей -в узлах агрегатов и машин и гарантирует более высокую надежность их работы в услови х повышенных температур и ударных нагрузок . Например, одним из возможных применений предложенной стали может быть производство литых колосников дл  агломерационных машин. Это позволит повысить ресурс работы литых колосников с 12-14 приблизительно до 16-20 мес., уменьшить простои агломерационных машин в св зи с заменой кол осников, сократить затраты на производство колосников, повысить производительность агломерационных машин снизить себестоимость агломерата .

в промышленной индукционной печи были проведены три плавки предложенной стали, соответствующие граничным и средним значени м компонентов, а также одна плавка серийной стали 09Х17НЗСЛ. Легирующие добавки вводит ли в печь, а модифицирующие - в ковш В табл. 1 приведены составы 1 известной стали и 2, 3 и 4 предлагаемой.

Таблица 1

Дл  определени  механических свойств металла отливали пробные бруски по ГОСТу 2176-77, из которых

Временное сопротивление раэры-, ву, кгс/мм 100,0 106,0 109,0 110,0

2,0 2,5 3,2 3,5

Средние значени  получены по результатам испытани  трех образцов после термообработки по режиму: отжиг при , закалка с в масло, отпуск при и охлаищени на воздухе.

Claims (1)

1. Сталь, содержаща  углерод, хром, марганец, кремний, никель, медь, и железо, отличающа с   тем, что, с целью повышени  прочностных, пластических свойств и ударной в зкости, она дополнительно содержит азот, титан, ниобий, редкоземельные металлы, магний при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,03-0,07

Хром15,0-18,0

вырезали образцы дл  испытаний. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

8,0 10,0 12,0 12,0

0,20-0,35

Крем-НИИ Марганец 0,20-0,5Ю Никель 0,05-0,50 Медь 0,05-0,30 0,003-0,05 АЗОТ

5 0,10-0,20 Титан 0,50-0,80 Ниобий

Редкоземель0 ,30-0,50 ные металлы 0,005-0,05 Магний

0 Железо Остальное 1 , отличаю2 . Сталь по п. ща с  тем, что отношение суммарного содержани  титана и ниоби  к суммарному содержанию углерода и

5 азота не менее п ти.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. ГОСТ 2176-77.