UA71066C2

UA71066C2 - Stainless steel

Info

Publication number: UA71066C2
Application number: UA2002108602A
Authority: UA
Inventors: Леонід Наумович Король; Леонид Наумович Король; Анатолій Омел'янович Коваль; Анатолий Омельянович Коваль; Сергій Сергійович Казаков; Сергей Сергеевич Казаков; Валерій Георгійович Кнохін; Валерий Георгиевич Кнохин; Анатолій Іванович Чаус; Ігор Миколайович Логозинський; Игорь Николаевич Логозинский; Віктор Олегович Шульга; Роман Шмульович Райтманов
Original assignee: Відкрите Акціонерне Товариство "Електрометалургійний Завод "Дніпроспецсталь" Імені А.М. Кузьміна; Открытое Акционерное Общество "Электрометаллургический Завод "Днепроспецсталь" Имени A.M. Кузьмина
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-11-15

Abstract

The invention relates to the ferrous metallurgy, and particularly to stainless steels of austenite class. The stainless steel contains, % by weight: carbon – 0.02-0.08; chrome – 16.5-20.0; nickel – 9.1-12.1; molybdenum – 2.0-3.0; silicon – 0.25-1.0; manganese – 1.0-2.0; sulphur – 0.0075 – 0.035; nitrogen – 0.06-0.11; calcium – 0.0015 – 0.0050; iron is the rest. At that nickel content is (% by weight) not less than that defined from the expression Ni=0.50(Сr + 2,5 Мо) - 15 N, where Сr, Мо, N – content of chrome, molybdenum and nitrogen, and ratio of calcium content to sulphur is in the range of 0.10-0.20.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до чорної металургії, а саме до нержавіючих сталей аустенітного класу. 2 Відома нержавіюча сталь аустенітного класу, що вміщує вуглець, хром, нікель, молібден, кремній, марганець, сірку, азот, залізо |1, 2), при наступному співвідношенні мас, 9о:The invention relates to ferrous metallurgy, namely to stainless steels of the austenitic class. 2 Known stainless steel of the austenitic class containing carbon, chromium, nickel, molybdenum, silicon, manganese, sulfur, nitrogen, iron |1, 2), with the following mass ratio, 9o:

Вуглець-не більше 0,07Carbon - no more than 0.07

Кремній-не більше 1,0Silicon - no more than 1.0

Марганець-не більше 2,0Manganese is no more than 2.0

Хром 16,5-18,5Chrome 16.5-18.5

Нікель 10,0-13,0Nickel 10.0-13.0

Молібден 2,0-2,5Molybdenum 2.0-2.5

Сірка-не більше 0,030Sulfur - no more than 0.030

Азот-не більше 0,11Nitrogen is no more than 0.11

Залізо решта.The rest is iron.

Суттєвим недоліком цієї сталі є її дорожнеча, зумовлена підвищеним вмістом нікелю для забезпечення необхідної технологічної пластичності, а також нестабільна технологічна пластичність при несприятливому співвідношенні компонентів, взятих в межах її хімічного складу.A significant disadvantage of this steel is its high cost, due to the high nickel content to ensure the necessary technological plasticity, as well as unstable technological plasticity with an unfavorable ratio of components taken within its chemical composition.

Ця сталь є найбільш близькою по технічній суті до пропонованого винаходу. Метою винаходу є економне легування нікелем нержавіючої сталі для забезпечення необхідної технологічної пластичності.This steel is the closest in technical essence to the proposed invention. The purpose of the invention is economical alloying of stainless steel with nickel to ensure the necessary technological plasticity.

Поставлена мета досягається тим, що в склад сталі, що вміщує вуглець, хром, нікель, молібден, кремній, марганець, сірку, азот, залізо додатково вводиться кальцій при наступному співвідношенні компонентів (Уомас): с оThe goal is achieved by adding calcium to the steel containing carbon, chromium, nickel, molybdenum, silicon, manganese, sulfur, nitrogen, and iron in the following ratio of components (Uomas):

Вуглець 0,02-0,08Carbon 0.02-0.08

Хром 16,5-20,0Chrome 16.5-20.0

Нікель 9,1-121Nickel 9.1-121

Молібден 2,0-3,0 (Се)Molybdenum 2.0-3.0 (Ce)

Кремній 0,25-1,0 Ге)Silicon 0.25-1.0 Ge)

Марганець 1,0-2,0Manganese 1.0-2.0

Азот 0,06-0,11 оNitrogen 0.06-0.11 o

Сірка 0,0075-0,035 «-Sulfur 0.0075-0.035 "-

Кальцій 0,0015-0,0050 325 Залізо решта. -Calcium 0.0015-0.0050 325 Iron rest. -

При цьому вміст нікелю (95 мас) має бути не менш визначеного з вираження мі -0,50(Сг2,5Мо)-15М, де Ст,At the same time, the nickel content (95 mass) must be at least as determined from the expression mi -0.50(Cg2.5Mo)-15M, where St,

Мо, М - вміст хрому, молібдену та азоту в 95 мас, а відношення вмісту кальцію до сірки знаходиться в межах « 0,10-0,20.Mo, M - the content of chromium, molybdenum and nitrogen in 95 mass, and the ratio of calcium content to sulfur is within "0.10-0.20.

Дослідні плавки сталей, що вивчаються, були виплавлені в лабораторній індукційній печі, розлиті на зливки о) с масою 5оОкг та проковані на сорт О 100мм, з якого виготовили проби для дослідження. "» Вивчались сталі, які по своєму складу відповідали нижньому, середньому та верхньому вмісту нікелю та " відношення кальцію до сірки, а також перевищені склади у порівнянні з прототипом. (див.табл.1 )The experimental melts of the studied steels were melted in a laboratory induction furnace, poured into ingots with a weight of 5oOkg and forged into a 100mm grade, from which samples for research were made. "» Steels were studied, which in their composition corresponded to the lower, middle and upper content of nickel and " the ratio of calcium to sulfur, as well as exceeded compositions in comparison with the prototype. (see table 1)

В цій таблиці Мі розр.- розрахункова кількість нікелю, що визначається з виразу формули винаходу:In this table, Mi solution is the calculated amount of nickel, which is determined from the expression of the formula of the invention:

Мі-0.50(Ст2.5Мо)-15М. Як бачимо з таблиці 1, розрахункова кількість нікелю, є важливим для забезпечення - технологічної пластичності металу, відповідає або близько фактичному вмісту в сплавах 1,2,3 та відрізняється - в більшу сторону в сплавах 4 та 7. Сплави 5 та 6 мають перевищене відношення Са.Mi-0.50(St2.5Mo)-15M. As we can see from Table 1, the calculated amount of nickel, which is important for ensuring - the technological plasticity of the metal, corresponds to or is close to the actual content in alloys 1, 2, 3 and differs - to a greater extent in alloys 4 and 7. Alloys 5 and 6 have an exceeded ratio Sa.

Під час досліджень проб оцінювали наявність поверхневих дефектів, що утворилися в процесі кування. о Оцінювали також механічні властивості металу при випробуваннях на розрив та ударну в'язкість, а також б 20 засміченість металу неметалічними включеннями по нормам американського стандарту АЗТМ Е-45 (метод А).During the studies of the samples, the presence of surface defects formed during the forging process was evaluated. o The mechanical properties of the metal were also assessed during tests on tear and impact toughness, as well as clogging of the metal with non-metallic inclusions according to the norms of the American standard AZTM E-45 (method A).

Результати досліджень наведені в таблиці 2. ії; Як бачимо з наведених даних табл.2, метал, що відповідає по складу прототипу, має поверхневі дефект, що свідчить про недостатню технологічну пластичність. Цей метал характеризується також підвищеною засміченістю неметалічними включеннями та відхиленнями від вимог стандарту при дослідженнях на 22 розтягування та ударну в'язкість.The results of the research are shown in Table 2. As we can see from the given data in Table 2, the metal corresponding to the composition of the prototype has a surface defect, which indicates insufficient technological plasticity. This metal is also characterized by increased clogging with non-metallic inclusions and deviations from the requirements of the standard during tests on 22 tensile strength and impact toughness.

ГФ! Сталь, котра заявляється (сталі 1,2,3), не має дефектів поверхні та відповідає вимогам стандартів по ударній в'язкості при дослідженнях на розтягування та по засміченості неметалічними включеннями. о При відхиленнях в пропонованій сталі по вмісту нікелю (сталь 4), а також відношення СА/5 від вимог формули винаходу сталі (4,5,6) мають місце незадовільна якість поверхні, а також відхилення від вимог 60 стандарту по механічним якостям та неметалічним включенням.GF! The claimed steel (steels 1, 2, 3) does not have surface defects and meets the requirements of the standards for impact toughness during tensile tests and for clogging with non-metallic inclusions. o In the case of deviations in the proposed steel in terms of nickel content (steel 4), as well as the CA/5 ratio from the requirements of the steel formula (4,5,6), there is an unsatisfactory surface quality, as well as deviations from the requirements of standard 60 in terms of mechanical qualities and non-metallic including

Таким чином, використання сталі, що пропонується, дозволить підвищити технологічну пластичність сталі під час деформації при більш економному легуванні нікелем (НО 0.5-1.595), понизить відбраковку по неметалічним включенням та собівартості сталі на 125-375грнутн. вв мМоМо/пп Масова доля елементів, 95 -Д-Thus, the use of the proposed steel will make it possible to increase the technological plasticity of steel during deformation with more economical alloying with nickel (HO 0.5-1.595), reduce the rejection of non-metallic inclusions and the cost of steel by 125-375 UAH. вв mmMoMo/pp Mass fraction of elements, 95 -Д-

с Сг о) Мі Мо) 8і Мп)! з Са Мі расч. Са М я ровііво ве 25 ов 15 0021 000 в ооввооврвов 15 0036 00025 0 7. обов іо овІлвІов то 00280028. - 165004s Sg o) Mi Mo) 8i Mp)! with Sa Mi calc. Sa M i roviivo ve 25 ov 15 0021 000 v oovvoovrvov 15 0036 00025 0 7. Obligatory ovIlvIov to 00280028. - 165004

Таблица 2Table 2

Жньо- му нап- рямку, 9 03141506 11881934 о 81 в5двавв000006000023000022 моля ол ля ля вт 4 235 38 БО 22 15|21| 10 |15| 07117) 12 тріщини, розривини (се)In the direction of harvest, 9 03141506 11881934 o 81 v5dvavv000006000023000022 mola ol la la tu 4 235 38 BO 22 15|21| 10 |15| 07117) 12 cracks, breaks (se)

Зо Те) 6 фровтя во! во 76022 2014 1608 3227 розривини оZo Te) 6 frovtya vo! in 76022 2014 1608 3227 gaps about

Вимоги 510-710. |нм. н.м. 40 н.м. 30 25 |30| 25 |30| 25 | 30 | 25 стандарту 240 БО «- - -Requirements 510-710. |nm n.m. 40 nm 30 25 |30| 25 |30| 25 | 30 | 25 standard 240 BO "- - -

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ. 1. Стандарт ДІН 17440. Нержавіючі сталі. Технічні вимоги поставки листа, гарячекатаних прутків та смуги для виробництва місткостей під тиском, тягнутої проволоки та поковок, 1996р. Сталь ХОСЧНІМо17-12-2 (1.44 01). 2, Стандарт ДІН Е М10088-3. Нержавіючі сталі, 1995р. « - сSOURCES. 1. Standard DIN 17440. Stainless steels. Technical requirements for the supply of sheet, hot-rolled bars and strips for the production of pressure vessels, drawn wire and forgings, 1996. Steel HOSCHNIMo17-12-2 (1.44 01). 2, Standard DIN E M10088-3. Stainless steels, 1995. " - with

Claims

The formula of the invention. a Stainless steel containing carbon, chromium, nickel, molybdenum, silicon, manganese, sulfur, nitrogen, iron, which is distinguished by the fact that it additionally contains calcium in the following ratio of components, by weight. 9 o'clock:

- carbon 0.02-0.08 shk h silicon 0.25-1.0 chromium 16.5-20.0 - Manganese 1.0-2.0 bu 70 nizhvl /9y-12y molybdenum 2.0-3, 0 4) I sulfur 0.0075-0.035 nitrogen 0.06-0.11 calcium 0.0015-0.0050 and iron the rest, at the same time: the nickel content is not less than that determined from the expression Mi - 0.50 (St - 2.5 Mo) - 15 M, where St, Mo, M - the content of chromium, molybdenum and nitrogen is 95 wt., and the ratio of calcium content to sulfur is within 0.10 - 0.20. for the Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 11, 11/15/2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. b5