SU850726A1 - Мартенситностареюща сталь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металл гни стали, в частности, к холодно деформируемдм коррозионностойким стал м, предназначенным дл  изгот лени  высокопрочной теплостойкой волоки и пружинной ленты. .Известна мартейситноетарегада  сталь , содержаща  вес. %: 0,01-0,03 Углерод 5,0-10,0 Никель , 12,0-13,0 1,4-2,4 Молибден 3,0-4,5 Кобальт 0,10-0,40 Алюминий 0,40-1,0 0,10-0,25 Марганец 0,10-0,25 Кремний 0,010. -0,10 Остальное Железо Однако сталь имеет не высокие релаксационную стойкость при темп ратурах окружающей среды до 400С прочность, упругие свойства и тех нологическую пластичность. Цель изобретени  - повышение т нологической пластичности, прочн ных упругих свойств и релаксацио ной стойкости. Дл  достижени  указанной цели сталь дополнительно содержит иттр и гафний щ)и следукадем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,003-0,03 Хром11,0-13,0 Никель5,0-10,0 Кобальт5,0-8,0 Молибден2,0-5,0 Титан0,7-1,5 Алюминий0,05-0,35 Иттрий0,01-0,15 Гафний0,01-0,15 . ЖелезоОстальное Совместное введение в сталь иттри  и гафни  и увеличение содержани  кобс1льта дл  достижени  поставленной цели объ сн етс  следуидим. Пластические свойства высокопрочных мартенситностареющих сталей существенно завис т от содержани  примесей и неметаллических включений. Микролегирование иттрием и гафнием уменьшает количество и размед)ы неметаллических включений, придает им глобул рную форму и очищает границы зерен от вредных примесей серии фосфора. Увеличение содержани  кобальта повышает пластичность мартенсита при холодной деформации за счет уменьшени  сопротивлени  кристаллической решетки движению дислокаций и одноврвNienHO повышает эффект упрочнени  пр старении.

i Стали выплавл ли в вакуумной индукционной печи емкостью 100 кг в оновных тигл х. Слиток после кристаллизации 6 ч гомогенизировали при , подвергали механической обработке и ковали на заготовку размером 83x83x1000 мм. Заготовки прокатывали в катанку диаметром б мм. Из этой катанки путем холодного в{олочени  изготовл ли проволоку раэл ичных диаметров часть которой подвергали плющению в ленту. Промежуточной см гчающей термообработкой была закалка от ЭбО-С в воду. : В табл. 1 приведен химический состав трех плавок предлагаемой стали н известной.

Из предлагаемой стали была получена проволока различных диаметров, оЬлада Оща  после деформации с оптимальной суммарной степенью обжати  и старени  при 475-500ОС, 1-5 ч уровнем свойств, приведенных в табл. 2.

В табл. 3 приведены сравнительные данные глеханических свойств предлагаемой стали и известной в зака-тенное (в числителе от в I состаренном (в знаменателе) при за 3 ч состо ни х (испытаы   провод т на проволочных образц х диаметром 4 мм). В таблице приведены средние значени  по результатам трехкратных измерений,

В табл. 4 приведены в сравнение механические свойства и релаксадионн4  стойкость плкзценой ленты с ечерИем 0,12 X 1,5 мм из предлагаемой сТсши и известной. Релаксационную стойкость определ ли после испытан при 4000с в течение 100 г при началном напр жении бо 140 кгс/мм.

Как видно из таблиц, предлагаема сталь превосходит известную по характеристикам пластичности в закаленном и состаренном состо ни х, по абсолютному значению характеристик прочности и упругости в состаренном состо нии и по величине их прироста за счет старени , по уровню термической стабильности.

Применение предлагаемой стали в качестве нержавеющего высокопрочного ПРУЖ1-1ННОГО материала взамен известного сплава обеспечивает улучшение пластичности стали при холодной деформации, что позвол ет уве личить суммарную величину степени деформации перед старением и повыси/ь прочност11ые и упругие свойства проволоки и ленты. Кроме того, примерно в 1,5 раза уменьшаетс  расходный коэффициент затраты металла при изготовлении этих металлоизделий.

Получение проволоки и ленты с боле высокими упруго-прочностными характеристиками обеспечивает повышение надежности и служебных характеристик пружин и упругих элементов, создает услови  дл  уменьшени  веса и размеров этих изделий.

Повышение релаксационной стойкости расшир ет интервал рабочих температур эксплуатационной стали, что особенно важно дл  таких изделий как ivtuKpoпроволока дл  армировани  композиционных материалов.

Полученный комплекс свойств позвол ет примен ть предлагаемую сталь в виде пр.оволоки и ленты дл  изготовлени  пружин и армировани  композиционных материалов, эксплуатируемых при температурах до 400с в слабоагрессивных средах.

При этом пружины из предлагаемой стали не уступают по свойствам пружинам , изготовленным из дорогосто щего кобальтового сплава К40ХНМ.

Таблица 1

20,01 12,4 8,3 6,3 2,6 0,92 0,24 0,08 0,09

о

30,03 13,0 10,0:8,0,5,0 1,50 0,35 0,15 0,15

Извест0 ,02 12,3 9,0 3,0 2,1 0,87 0,35 на 

То же

0,08

70-80 80-90 92-97 97-99,5

Плавка лкгс/мм

Сталь

1 2

98/170 103/175 105/132

3

105/160 Предлагае260-270 255-265 ма  280-290 260-270 275-280 265-272 Известна 4 -254-260240-250

Таблица 2

55-60 52-56

50-55 50-53

Таблица 3

epjj rc/MM X %

сГ,%

72/55

9/5 76/60

10/6 75/58

9/4

62/45

6/3

Таблица 4 150-152 30-32 25-28 152-156 152-156 24-26 20-24 145-150

Фсзрмула изобретени 

Мартенситностарекада  сталь, содержаща  углерод, хром, никель, кобальт, молибден, титан, алюминий и железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  технологической пластичности , прочностных, упругих свойст и релаксационной стойкости, она дополнительно содержит иттрий и гафний при следующем соотношении компонентов , вес.%:

0,003-0,03

Углерод 11,0-13,0 Хром

5 ,0-10 ,0 5,0-8,0 2,0-5,0 О , 70-1,5 0,05-0,35 0,01-0,15 0,01-0,15 Остальное

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

I

1. Авторское свидетельство СССР

f 558064, кл. С 22 С 38/52, 1977.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   Мартенситностареющая сталь, содержащая углерод, хром, никель, кобальт, молибден, титан, алюминий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологической пластичности, прочностных, упругих свойств и релаксационной стойкости, она дополнительно содержит иттрий и гафний при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Углерод 0,00 3-0 ,0 3

   Хром 11,0-13,0

   Никель Кобальт Молибден Титан Алюминий Иттрий Гафний Железо

   5,0-10 ,0 5,0-8,0
2. 2 ,0-5,0

   0,70-1,5

   0,05-0,35

   0,01-0,15

   0,01-0,15 Остальное