SU973662A1 - Литейна сталь - Google Patents

Description

(54) ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ

Изобретение относитс  к металлург гии стали и литейного производства, в частности к изысканию мартенситных нержавеющих хромистых сталей дл  фасонных отливок с высоким уровнем литейных,, механических и эксгшуата- дионных свойств. Известна сталь 2Х13ЛС1 1. Недостаткеими стгит  вл ютс  низкие плотность, коррозионна  стойкость и механические свойства. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  литейна  сталь 1ОХ12НДП С2, содержаща , вес.%: Углерод До 0,10 Кремний 0,17-0,40 Марганец 0,2 -0,6 Хром .11,5-13 Никель1,0-1,5 Медь0,8-1,1 Велезо Остальное Известна  сталь примен етс  в основном дл  изготовлени  отливок сварнолитых конструкций рабочих коле гидротурбин, деталей гидротурбин (лопастей, деталей проточной части) работающих в услови х кавитационного разрушени . Недостатками этой стали  вл ютс  относительно невысокие свариваемость, коррозионна  и кавитационна  стойкость , а также комплекс литейных и механических свойств. Цель изобретени  - повышение свариваемости , коррозионной и кавитационной стойкости, литейных и механических свойств. Поставленна  цель достигаетс  тем, .что литейна  сталь,содержаща .углерод, кремний,марганец,хром,никель,медь и железо, дополнительно содержит алюминий , титан, кальций, редкоземельные метсшлы, бор при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Дополнительное введение в состав стали алюмини , титана, кальци  и РЭМ св зано с их исключительно комплексным благопри тным вли нием на ее структуру и свойства. Наиболее важным при этом  вл етс  снижение содержани  в стали серы, кислорода и неметаллических включений, св зывани свободного азота в нитриды и нейтрализаци  его вредного вли ни , очищение границ зерен, глобул ризадии и . перераспределение включений равномерным фоном. М кролегирование кальцием и РЗМ преп тствует росту зерна при нагреве, что особенно важно при свар ке. Вводимые элементы оказывают на сталь модифицирующее воздействие, что благопри тно отражаетс  на пластческих свойствах литого металла.

Введение в состав стали бора объ сн етс  способностью этого элемента устран ть ферритообразование в ее структуре, что приводит практически к полной мартенситной (бейнитной ) структуре с более высокими механическими свойствами. Образующиес  мелкодисперсные частицы карбидов бора при термической обработке благопри тно вли ют на механические свойства в результате дисперсионного упрочнени .

Дл  определени  оптимальногчэ состава стали исследуют ее свойства в зависимости от различного содержани  компонентов. Опытные состашд стали выполн ют в 160-киллогрс№ювой индукционной печи. В процессе фракционной разливки расплав обрабатывают различными добавками комплексной бескремнистой лигатуры, содержащей кальций, РЗМ, алюминий, титан,

бор и никель. Химические составы опытных сталей приведены в табл.1.

Результаты испытаний на свариваемость , коррозионную и кавитационную стойкость представлены в табл.2.

В табл.3 приведены результаты испытаний литейных и механических свойств. Термическа  обработка опытных образцов на разум и ударную в зкость состоит из закалки с и отпуска при 680°С.

Предлагаема  литейна  сталь существенно превосходит известную стал 10Х12НДЛ по всему комплексу свойств, определ ющих качество сварнолитых ИЗД1ЛИЙ. Это позвол ет рекомендовать ее дл  широкого прокышленного применни  при изготовлении отливок рабочих колес, гидротурбин и др., работающих в услови х кавитационного разрушени .

По предварительным расчетам ожидае1«лй экономический эффект составл ет около 22 тыс.руб в год за счет повышени  свариваемости на 30-50% коррозионной и кавитационной стойкости на 20-45% и 20-35%, а также литейных свойств на J.0-35% и механических СВОЙСТВ, особенно пластичности на 20-45%, и ударной в зкости в 2 раза и более.

Технологи  выплавки предлагаемой литейной стали не отличаетс  от известной . Некоторое отличие заключаетс  лишь в модифицировании жидкого металла при выпуске из плавильной печи бескремнистой комплексной лигатурой. Это обеспечивает получени стсши с заданным составом и высоким уровнем литейных, механических и эксплуатационных свойств.

58

70

Таблица

100

0,021

34

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Литейная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь и железо, отличающаяся тем, что., с целью повышения свариваемости, коррозионной и кавитационной стойкости, литейных и механических свойств, она дополнительно содержит алюмйний, титан, кальций* редкоземельные металлы и бор при следующем соотношении компонентов, вес/%:

   Углерод 0,03-0,1

   Кремний .0,17-0,4

   ВНИИПИ Заказ 8620/31

   50

   5ί

   80

   Марганец

   Хром

   Никель

   Медь

   Алюминий

   Титан

   Кальций»

   Редкоземельные

   металлы

   Вор

   Железо

   0,2-0,6

   11,5-13

   1,0-1,5

   0,8-1,1

   0,01-0,05

   0,01-0,08

   0,005-0,05

   0,005-0,08

   005-0,01

   Остальное