Нержавеющая сталь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сов етскик

Социалистических

Реснубпик (11)1002398 (61) Дополнительное к авт. свид-ву ! (22)Заявдеио 18,01.82 (21) 3381707/22-02 (51)М. Кд.

С 22 С 38/48 с присоединением заявки ре

Гесударстееккьй квмятет

СССР (23) П риоритет

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень М 9 яв делам изобретения и еткрьпий (5З) УДК669.14 ° .018.52 821-1 94 (088.8) Дата опубликования описания 07.03,83

Б. И. Бережко, Г. Г. Зимин, А. П. Казенны, Д. В;.-Kîñòûëåâ, А. H. Краснов, Л. Ф. Кузовкова, В, Г. Марков и С. С. Шураков (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) НЕРЖАВЕЮШАЯ СТАЛЬ

20

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкдионным сталям, используемым в энергетике, машиностроении и в других отраслях промышленности в качестве конструкдионного материала тяжело нагруженных деталей, к которым предъявляются повышенные требования по износостойкостн, твердости, вязкости и коррозионной стойкости.

Известна нержавеющая сталь, содержащая, вес.%:

Углерод 0,24-0,3

Хром 16,5-17 8

Никель 2 2-3,2

Молибден 2,5-3е2

Азот . 0,05-0, 12

Бор О, 002-0, 005

Кремний О, 2-0, 7

М арганеп 0,3-1,2

Железо Оотельеое (1) .

Недостатком этой стали являются низкие прочностные свойства.

Наиболее близкой к предлагаемой ста ли по технической сущности и достигаемому эффЕкту является сталь, содержащая, вес.%:

Углерод Ое 22-Ое 28

Кремний 0,3-0, 7

Марганец Ое3-Ое 7

Хром 16,3-17, 7

Никель 2,3-2,8

Ниобий 0,05-0, 10

Медь Не более 0,25

Ж елезо Остальное (2) .

Эта сталь обладает высоким уровнем прочностных свойств, высокой ударной вязкостью, однако ее твердость чедостаточно высока для обеспечения надежной работы тяжело нагруженных деталей.

Белью изобретения является повыше- ние прочности и твердости стали. Слоя ность задачи заключается в том, что при твердости хромистых и,хромникелевых сталей вьппе )(КС 45-46 даже неболь шое повышение твердости сопровождает ся ржким снижением пластичности и вязкости.

3 10023

Поставленная дель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганеп, хром, никель, ниобий, мець, железо, дополнительно содержит кальций, магний, иттрий при следуквцем соотноше нии компонентов, вес.%:

Углерод 0,30-0,40

Кремний 0,3-0,7

Марганеп 0,3-0, 7

Хром 14-16 1О

Никель 3,0-3, 5

Ниобий 0,05-0, 1

Медь О, 1-0,25

Кальиий 0,005-0,01

Магний 0,00 1-0,02

Иттрий ° 0,01-0, 1

Ж елезо Остальное

Увеличение содержания углерода приводит к повышению твердости стали, но одновременно ухудшает характеристики 20 пластичности и вязкости. Для снижения . охрупчивающего влияния углерода повышается содержание никеля в количествах„ не вызывающих появления остаточного аус тенита. 25

Содержание хрома уменьшается до пределов, обеснечивакхних сохранение высокой коррЪзионной стойкости стали и ее мартенситную структуру после термической . обработки. 30

Повышению ударной вязкости способствует введение в сталь,, кальция, магния, иттрия, которые, являясь сильными раскислнтелями и модификаторами, способствуют очищению стали от неметаллических включений, их сфероидизапии. и получению мелкозернистой структуры.

Увеличение содержания указанных элементов s стали в количествах выше пред98 4 лагаемых приводит к охрупчиванию стали. Введение этих элементов в меньших количествах снижает их положительное влияние на свойства стали.

В лабораторных условиях осуществлена плавка, пластичная и термическая обработка, исследование механических свойств прецлагаемой и известной сталей.

Разливка плавок производилась в слитки весом 25 кг с послецукзцей ков« кой на пластины размером 40 100 400 мм. Температура начала и конца ковки составляла 1150 и 900 С соответственно. Образцы подвергалигь термообработке по режиму: нагрев до температуры 1100 С, выдержка в течение

1 ч, охлаждение в масле, обработка

О холодом при температуре минус 196 С в течение 2 ч, нагрев до температуры

250 С, выдержка в течение 2 ч, охлаждение на воздухе.

Химический состав исследованных сталей приведен в табл. 1, механические свойства - в табл. 2.

Результаты испытаний подтверждают преимущества предлагаемой стали перед известной в отношении прочности и твердости при высоких значениях пластичности и вязкости.

Техникоэкономический эффект, обусловленный повышением прочности и твердости стали при высокой пластичности и вязкости, выразится в повышении допустимых рабочих нагрузок, в увеличении срока эксплуатации, в повышении надежности и снижении весо-габаритных характеристик иэделий, которые будут изготовлены нз предлагаемой стали.

1002398

Ф о

Ф о о о о о о о (О U3

Ю (0 о. о о о о о о о

lQ о о о

03 о

03 о о

03 о о с0 о

0) о о (О о о

Щ т-( о

t о о

Ф о

t Ф о

С ) о

Р3 о о

ff3

С4 о о ( о о .t о о с о

Ф о

Щ о о

03 с 3 о

Щ о (О о о

3 о

1002398,Табли ца2

Механические свойства предлагаемой и известной сталей

Описывае- 1 мая

165,2 135,5 22,3 51,0

166,8 136,3 2 1,8 48,3

169,7 137,0 20, 1 46,4

9,1

9,4

50

8,9

161,5

158,8

Известная 4

132,4 18,9 50,4

128,1 22,4 . 51,4

8,4

8,1

46 эо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

35 % 309064, кл. С 22 С 38/54, 1971.

2. ТУ 14-1-1062-74. Сталь

25Х 17Н2В-Ш.

Составитель Л. Суязова

Редактор Н, Коляда Техред А.Ач Корректор А. ференц

Заказ 1732/11 Тираж 625 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобретения

Нержавекецая сталь, содержашая ут лерод, кремний, марганец, хром, никель, ниобий, медь, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и твердости, она дополнительно содержит кальций, магний и иттрий при следутощем соотношении компонентов, вес,%:

Углерод 0,30-0, 40

Кремний 0,3-0,7

Марганец 0,3-0,7

Хром 14-16

Никель

Ниобий

Медь

Кальций

Магний

Иттрий

Железо

3 0-3,5

0,05-0, 1

О, 1-0,25

0,005-0,0 1

0,00 1-0,02

0,01-0, 1

Ос тал ьное