SU885333A1 - Сталь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к металлур в частности к литейной стали, обесп чивающей гидроплотность изготовленных из нее отливок и обладающей высокими коррозионной стойкостью, лит ными и механическими свойствами. Известна сталь 15Х18Н12СЧТЛ (ЭИ65 Л) 1 . Недостатками стали, кроме низких механических свойств,  вл ютс  отно сительно невысокие плотность, корро зионна  стойкость и литейные свойст Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  сталь 21, содержаща , вес.%: Углерод0,13-0,19 Кремний3,8-, 5 МарганецО ,5-1 ,0 Хром17-19 Никель11-13 Титан0,3-0,7 Алюминий0,01-0,08 Кальций0,005-0,08 Магний0,005-0,05

(5) СТАЛЬ Редкоземельные металлы0,005-0,1 ЖелезоОстальное Недостатками стали  вл ютс  относительно невысокие коррозионные стойкость и прочность, что снижает качество изготовленных из нее отливок арматуры химического и нефт ного оборудовани . Цель изобретени  - повышение коррозионной стойкости и прочности при сохранении плотности , пластичности и литейных свойств. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод, кремний , марганец, хром, никель, титан, алюминий, кальций, магний, редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит иттрий и бор при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,13-0,19 Кремний3,8-4,5 Марганец0,5-1,0 Хром17-19 11-13 Никель 0.3-0.7 0.01-0.05 Алюминий 0.005-0.05 Кальций 0.005-0 ,05 Магний Редкоземельные 0.005-0.08 мет аллы 0.005-0.03 Иттрий 0.0005-0.007 Остальное Железо Сталь в качестве редкоземельных металлов содержит церий, празеодим и гадолиний в равном соотношении. Дополнительное введение в состав стали иттри  объ сн етс  его способностью повышать термодинамическую стабильность структуры в агрессивных средах за счет снижени  общего содер жани  неметаллических включений и ки лорода, повышени  гомогенности струк туры. Оптимальное содержание иттри  « стали должно находитьс  в пределах 0.005-0.03 вес Д. Меньшее его содержание не обеспечивает снижени  содер жани  включений и кислорода, и соответственно . повышени  коррозионной стойкости, а большее, свыше верхнего предела, вызывает по вление избыточного количества окислов и других вкл чений на границах зерен, что резко снижает весь комплекс свойств стали. Введение в состав стали бора св зано с его способностью увеличивать прочность стали за счет образовани  мелкодисперсных частиц нитридов бора благодар  которым зерно измельчаетс  При нагреве до ЭОО-ЮОО С нитриды бора почти полностью раствор ютс  в твердом растворе, а при охлаждении в дел ютс  в виде дисперсных частиц. Бор заметно улучшает прокаливаемость стали. Оптимальное содержание бора в стали определ етс  пределами 0,0005 0.007 вес,1. Меньшее его содержание не способствует благопри тным изменени м в структуре, а большее, свыше верхнего предела, приводит, в силу его высокой раскислительной способности , к избыточному количеству окислов, а также нитридов бора. Последние в этом случае скапливаютс  на границах зерен и снижают исследуемые свойства стали, В качестве редкоземельных металлов (РЗМ) выбраны церий, празеодим и гадолиний в св зи с тем. что они обладают наиболее высокой модифицирующей способностью среди элементов группы РЗМ, Сталь приобретает мелкозернистую структуру , свободную от крупных включений, особенно сульфидов. Указанные элементы практически не уступают друг другу и их равное соотношение обеспечивает максимальный эффект, исход  из показателей коррозионной стойкости и пластичности . Дл  определени  оптимального состава предлагаемой стали исследованы ее плотность, коррозионна  стойкость, механические свойства и жидкотекучесть в зависимости от различного содержани  вход щих в ее состав компонентов . Металл выплавл ют в 150-килограммовой индуктивной печи из исходной шихты, включающей лом , литники, возврат и т,д. Химические составы опытных сталей приведены в табл,1, Таблица 1

Известна  10.1 i.1 0,8 Ъ 11 o,k 0.04 Предлагаема  0.15 3.8 0,7 0.16 3.9 0.17 4.3 0.5 0.19 4.5 0.9 0.13 4,2 0.6 18 13 0.5 0.03 0.05 02 0.01 о.о . 0 ,03 0,05 0.02 0.005 0,02 0,06 0,01 0.007 0,05 0.005 0.01 0,0005 0.005 0,08 0,03 0.002 0,009 0.03 0..0050,003

В процессе фракционной разливки в 50-килограммовые разливочные ковши расплав обрабатывают добавками 0,10 ,5 комплексной лигатуры, содержащей алюминий, никель, кальций, магний, РЗМ, иттрий и бор.

Из приведенных в табл. 2 результатов следует, что скорость коррозии предлагаемой стали ниже скорости коррозии известной. Кроме того,если в известной стали в ходе испытаний врем  до по влени  МКК ч, то в предлагаемой межкристаллитна  коррози  не обнаружена. Прочность предлагаемой стали превышает прочность известной на 5-10%.

По пластичности, плотности и жидкотекучести предлагаема  сталь не уступает известной, а в некоторых случа х несколько превышает ее по этим показател м.

Повышенный удельный уровень коррозионной стойкости и всего комплекса свойств предлагаемой стали позвол ет рекомендовать ее дл  широкого промышленного применени  вместо известной дл  изготовлени  литых деталей арматуры , работающих в азотной кислоте и в других менее агрессивных средах. При этом экономический эффект от внедрени  предлагаемой стали ожидаетс  за счет повышени  качества отливок , увеличени  их срока службы, что св зано в основном с повышением коррозионной стойкости и снижением

Дл  исследований опытными составами стали заливают формы с образцами , изготовленные по выплавл емым модел м.

Результаты испытаний приведены

в табл. 2.

Таблица 2

ТОЛЩИНЫ стенок, что даст экономию дефицитной дорогосто щей стали.

Claims (2)

1. Сталь, содержаща  углерод,кремний , марганец, хром, никель, титан, алюминий, кальций, магний, редкоземельные металлы и железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкости и

0 прочности при сохранении плотности, пластичности и литейных свойств, она дополнительно содержит иттрий и бор при следующем соотношении компонентов, вес.%;

5

Углерод

0,13-0,19 3.8-««,5

Кремний

Марганец 0,5-1,0

Хром 17-19

Никель 11-13

0

Титан 0,3-0,7

Алюминий 0,01-0,05

Кальций 0,005-0,05

Магний 0,005-0,05

Редкоземельные

5

0,005-0,08

металлы

0,005-0,03

Иттрий 0,0005-0,007

Бор Остальное

Железо

8853338

2, Сталь по п.1,отличаю-Источники информации,

щ а   с   тем, что в качестве 0едко- прин тые во внимание при экспертизе земельных металлов содержит церий, 1. Сталь . ОСТ 26-07- 02-72 празеодим и гадолиний в равном соот-

2. Авторское свидетельство СССР «ении.5 № 661038, кл. С 22 С 38/50, 1978