SU908928A1

SU908928A1 - Steel composition

Info

Publication number: SU908928A1
Application number: SU802909861A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Примеров; Владимир Николаевич Зоц; Владлен Ефимович Гельман; Вадим Георгиевич Горенко; Анатолий Антонович Шейко; Сергей Николаевич Бобраков; Владимир Андреевич Чеботарев; Борис Андреевич Манжола
Original assignee: Институт проблем литья АН УССР
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1982-02-28

Description

(54) СТАЛЬ(54) STEEL

Изобретение относитс к металлургии ста ли и литейному производству, в частности к литейной стали, обеспечивающей гидропло ность изготовленных из нее отливок, и обладающей высокими коррозионной стойкост литейными и механическими свойствами. вл ет Недостатка1ут известной 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 сохране ши nnoTHocrt, пластичности и литейШ11х свойств . Поставленна цель достигаетс тем, что сталь, содержаща углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, титан, медь, алюкшний , кальций, магний, редкоземельные металлы , бор и железо, дополнительно содержит иттрий и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,01-Ч), 12 Кремний0,1-1,0 Марганец1,0-2,0 Хром16-19 Никель11-13 Молибден3-4 Титан0,3-0,6 Медь0,3-0,6 Алюминий0,01 -0,08 0,005 0.05 Кальций 0,005 0,05 Магю1К Редкоземельные 0,005 0,08 металлы 0,005-0,05 0,002-0,005 Ниобий 0.01-0,2 Остальное В качестве РЗМ выбраны церий, нразеоди и гадолиний в равном соотношении. Дополнительное введение в состав стали иттри повышает термодинамическую стабил ность структуры в агрессивных средах за счет снижени общего содержани неметалли ческих включений и кислорода, повышени гомогенности структуры. Оптимальное содержание иттри в стали находитс в пределах 0,005-0,05 вес.%. Меньшее его содержание н обеспечивает снижени содержани включени и кислорода, и, соответственно, повышени коррозионной стойкости, а большее, свыше верхнего предела, вызывает по вление избыточного количества окислов и других включений на границах зерен, что резко снижает весь комплекс свойств стали. Введение в состав стали ниоби св зано с его способностью увеличивать прочность стали за счет образовани мелкодисперсных частиц. Благодар этим частицам зерно изме чаетс . При нагреве до 900-1000° С частицы почти полностью раствор ютс в твердом растворе, а при охлаждении выдел ютс в виде дисперсных частиц ниоби и титана, что приводит к повышению прочности стали Оптимальное содержание ниоби в стали определ етс пределами 0,01-0,2 вес.% . Меньшее его содержание не способствует благопри тным изменени м в структуре стал 4 и, coornercTficuHo, повышению ее прочности. Ьольшее содержание ниоби в стали, выпге верхнего предела, в св зи с довольно высоким содержанием титана, приводит к избыточному количеству частиц, которые уже не обеспечивают повьшкние ее прочности. В качестве редкоземельных металлов выбраны церий, празеодим и гадолиний в св зи с тем, что именно зти элементы из группы редкоземельных металлов обладают наиболее высокой модифицируюшей и рафи}шруюц(ей способностью. Сталь приобретает мелкозернистую структуру, свободную от крупных включений , особенно сульфидов. В рассмотренном плане зти элементы практически не уступают друг другу, и их равное соотношение обеспечивает максимальный эффект, исход из показателей коррозиошюй стойкости и пластичности . Дл определени оптимального состава исследованы ее плотность, коррозионна стойкость , механические свойства и жидкотекучесть в зависимости от разлишгого содержани ВХОДЯЩ11Х в ее состав компонентов. Металлы выплавл ют в 160 кг индукционной печи из исходной т ихты, включающей лом, ЛИТ1ШКИ, возврат и т.д. Химические составы опытных сталей приведены в табл. 1. Результаты испытаний - в табл. 2. По пластичности, плотности и жидкотекучести предлагаема сталь не уступает известной , а в некоторых случа х несколько превьпаает ее по этим показател м. Предлагаема сталь может быть использована дл изготовлени литых деталей арматуры , работающих в азотной кислоте и в других менее агрессивных средах.The invention relates to metallurgy of steel and foundry, in particular, to cast steel, which ensures the hydraulicity of castings made from it, and has a high corrosion resistance to foundry and mechanical properties. The disadvantage of the known steel is the relatively low corrosion resistance and strength, which reduces the quality of rebar castings of chemical and petroleum equipment. The purpose of the invention is to increase the corrosion resistance and strength while maintaining the nnoTHocrt shear, ductility and casting properties. This goal is achieved by the fact that steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, titanium, copper, aluminum, calcium, magnesium, rare earth metals, boron and iron, additionally contains yttrium and niobium in the following ratio of components, weight. %: Carbon0.01-H), 12 Silicon0.1-1.0 Manganese1.0-2.0 Chromium 16-19 Nickel11-13 Molybdenum3-4 Titanium0.3-0.6 Copper0.3-0.6 Aluminum0.01 -0.08 0.005 0.05 Calcium 0.005 0.05 Magyu1K Rare-earth 0.005 0.08 metals 0.005-0.05 0.002-0.005 Niobium 0.01-0.2 Else Cerium, nraeody and gadolinium are selected as REMs in an equal ratio. The addition of yttri to the composition of steel increases the thermodynamic stability of the structure in aggressive media by reducing the total content of non-metallic inclusions and oxygen, increasing the homogeneity of the structure. The optimum content of yttrium in the steel is in the range of 0.005-0.05 wt.%. A lower content of it provides a reduction in the content of inclusion and oxygen, and, consequently, an increase in corrosion resistance, and a greater, above the upper limit, causes the appearance of an excessive amount of oxides and other inclusions at the grain boundaries, which sharply reduces the entire complex of properties of the steel. The introduction of niobium into the composition of steel is associated with its ability to increase the strength of steel due to the formation of fine particles. Thanks to these particles, the grain is changed. When heated to 900-1000 ° C, the particles almost completely dissolve in the solid solution, and when cooled, they precipitate as dispersed particles of niobium and titanium, which leads to an increase in the strength of the steel. The optimum niobium content in the steel is determined by the limits of 0.01-0. 2 wt.%. Its lower content does not contribute to favorable changes in the structure of steel 4 and, coornercTficuHo, to increase its strength. A higher content of niobium in steel, the upper limit of flue gas, due to the relatively high titanium content, leads to an excessive amount of particles that no longer provide its strength. Cerium, praseodymium and gadolinium were chosen as the rare-earth metals because these elements from the group of rare-earth metals have the highest modifying and refined grains (it has the ability. Steel acquires a fine-grained structure, free from large inclusions, especially sulfides. In the considered plan these elements are practically not inferior to each other, and their equal ratio provides the maximum effect, based on the indicators of corrosion resistance and plasticity. and its density, corrosion resistance, mechanical properties and fluidity were investigated depending on the content of its constituents in the composition of its components.Metals are smelted in 160 kg of an induction furnace from the original tihta, including scrap, pulping, return, etc. steels are given in Table 1. The results of the tests are given in Table 2. In terms of ductility, density, and fluidity, the proposed steel is not inferior to the known one, and in some cases exceeds it by these indicators. Used for the manufacture of cast parts for fittings operating in nitric acid and other less corrosive environments.

tt

fSfS

О (ЧO (H

чОcho

1Л1L

0000

1Л1L

u Ъu b

00 т}fN00 t} fN

IUIU

ООOO

гоgo

1/1 л1/1 l

§§

:ё: ё

Claims

Chapter 9 Formula of Isolation Steel, containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, titanium, copper, aluminum, calcium, magnesium, rare earth metals, boron, and iron, other than that, for the purpose of making corrosion and corrosiveness preserving the density, plasticity and foundry (properties, it additionally contains yttrium and niobium in the following ratio of components, wt.%: Carbon 0.01-0.12 1 emi 0.1-1-1.0 Manganese.1.0-2.0 Chromium 16- 19 Nickel11-13 3-4 Molybdenum 0.3-0.6 0.3-0.6 0.01-0.08 Aluminum OJ005-0.05 Calcium 0.005-0.05 Magnesium Rare-earth 0.005-0.08 metals 0.002 -0.005 0.005-0.05 0.01-0.2 0 Niobium Else Sources of information taken into account when referring to 1. USSR inventories certificate No. 2510708, c. C 22 C 38/54, 01.23.78.