Коррозионностойкая сталь

 

КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец , хром, титан, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичности и улучшения свариваемости, она дополнительно содержит редкоземельные металлы и барий при следующем соотношении компонентов , вес.%: Углерод0,04-0,10 Кремний0,30-0,60 Марганец0,30-0,60 Хром14-18 Титан0,10-0,70 Ванадий0,10-0,80 Редкоземельные металлы -0,010-0,10 Барий0,001-0,05 ЖелезоОстальное при этом .,I:N 50llP З OlЬQ 7/8О ) ЬОЦсТ

(1 9) O 1 ) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 22 С 38 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

0,04-0,10

0,30-0,60

0,30-0,60

14-18

0,10-0,70

0,10-0,80

0,010-0,10

0,001-0,05

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3516601/22-02 (22) 03 ° 12.82 (46) 07.10.83. Бюл. Р 37 (72) Б. С. Натапов, В. Г. Мищенко, C. А. Голованенко, Е. П. Пономаренко, Н. A. Сорокина, В . И. Федорова, О. H. Тищенко, Б. Г. Вайнштейн, Л. A. Агишев и Г. И, Василенко (71) Запорожский ордена "Знак Почета" машиностроительный институт. им. В. Я. Чубаря (53) 669.14.018.52.8-194(088.8) (56) 1, ГОСТ 5632-51.

2. ТУ 14-1-944-74. (54)(57) КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичности и улучшения свариваемости, она дополнительно содержит редкоземельные металлы и барий при следующем соотношении. компонентов, вес.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Титан

Ванадий

Редкоземельные металлы .

Барий

Железо

1 при этом Сг)+1ЯТ11+ (6Ь )i50 РЗМ 1+101эа1 ъ8.

Ьо tel

1046321

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям для изготовления изделий торгово-технологи,ческого пищевого оборудования, бытовых приборов и предметов народного потребления, в автомобилестроении.

Известны стали марок 08Х18Т1, 08Х17Т и 12Х17 (1 J высокое содержание хрома и титана в которых обуславливает появление карбидной фазы, значительное количество которой располагается по границам зерен, ухудшая пластические .свойства металла.

Наиболее близкой по технической. сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является коррозионностойкая сталь 08Х18Ф2Т, содержащая, вес,Ъ: углерод не более 0,08; хром 17-19, титан 0,8-1,0; ванадий

1,0-2,0, цирконий 0,01-0,03; остальное железо j?).

Эта сталь относится к ферритному классу и имеет следующие механические снойстна после горячей прокатки, термической обработки и щелочно-кислотного травления: предел прочности

50 кг/мм, относительное удлинение

35Ъ.

Основной недостаток стали — недостаточная пластичность, обусловленная наличием в структуре стали грубых карбидов и карбонитридон титана и ванадия, значительное количество которых расположено на границах зерен. Такая же структура наблюдается и н сварных соединениях, значительно охрупчивая их.

Значительного улучшения структуры и свойств в указанной стали можно достигнуть введением определенных количеств редкоземельных и щелочноэемельных металлов. Последние, как поверхностно-активные, располагаясь преимущественно по границам зерен и в дефектных местах, способствуют удалению углерода с границ зерен в центр зерна, а также измельчение зерен. Сами же редкоземельные и щелочноэемельные такие как: церий, лантан, неодим, кальций и барий в сталях с низким содержанием углерода до 0,8Ъ карбидов не образуют.

Введение силикобария в сталь способствует лучшему раскислению металла и, как следствие, более полному усвоению РЗМ, а также понышает жидкотекучесть металла, что очень нажно при разливке стали, содержащей

РЗМ.

Более широкое использование ферритных корроэионно-стойких сталей сдерживает невысокая пластичность основного металла и его сварных соединений.

Значительного прогресса н отношении улучшения пластичности и свариваемости можно достичь путем улучшения состояния границ зерен, а также рационального легиронания хромистых корроэионно-стойких сталей.

Целью изобретения является повышение пластичности и улучшение сва5 риваемости стали.

Поставленная цель достигается тем,.что коррозионно-стойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, титан, ванадий, железо, ð дополнительно содержит редкоземельные металлы и барий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,04-0,10

Кремний 0,30-0,60

15 Р ец 0,30-0,60

Хром 14-18

Титан 0,10-0,70

Ванадий 0,10-0,80

Редкоземельные металлы

Барий

Железо

0,010-0,1

0,001-0;05

Остальное

60 Сварные соединения известной стали допускают деформацию до 15Ъ при растяжении без проявления дефектов (трещин). Соответствующие показатели предлагаемого состава (опытные плавки) находились в пределах 18-30Ъ. при этом (Cv liaSD11+16СЧ)+БОЕМ ХРЮ3+10ЕЬО1 7(>

25 ъо с3

Сталь может содержать примеси, вес.Ъ: сера до 0,025; фосфор до

0,030. . В открытой основной индукционной

30 печи была выплавлена предлагаемая сталь.

Химические свойстна сталей представлены в табл. 1.

Слитки подвергали прокатке при

35 960ОС со степенью обжатия 75Ъ.

Затем полученные сутунки катали на толщину 3,8 мм при 1200 С с последующим щелочно-кислотным травлением. Холодную прокатку производили

40 на лабораторном прокатном стане со степенью обжатия 70t. Холоднокатаный лист подвергали закалке с 920 С и щелочно-кислотному травлению. Листы имели толщину 0,8.мм.

Механические свойства сталей представлены н табл. 2.

При сварке на оптимальных режимах образцон из известной стали и образцов, изготовленных иэ опытных плавок на сварочных машинах типа МТ-2510

50 (ГОСТ 297-61) и МШП-150-3 (ГОСТ

297-52), установлено, что качество сварных соединений всех образцов удовлетворительное. Сопротивление отрыву при растяжении разрывных

55 образцов толщиной 1 мм, тип XX ГОСТ

6996-66 составило: у известной стали 630 кгс; у предлагаемой (опытные плавки) н интервале 650-750 кгс.

1046321

Экономия от внедрения предлага- емой стали взамен используемой в настоящее время стали 12Х18Н10Т составит 300-1400 руб./т, при этом экономия остродефицитного никеля

5 составит 100 кг на 1 т металла. Необходимые данные для расчета эконо мического эффекта получены на заводе

"Запорожсталь". При годовой потребности в 1000 т экономический эффект составит 300 тыс.руб.

Таблица 1

Химический состав, вес.\

Предлагаемая

Извест. ная

Состав ) 1 т 2

3 4 Оптнмаль- 5 6 7 8 ный

Углерод 0,10 0,10 0,06 0,07 0,05

Хремний 0,30 0,51 0 35 0,32 0,40

Марганец 0,60 0,30 0,42 0,45 0,35

Хром .14,0 17 5 15,0 15,5 16,0

Титан 0,10 0,70 0,35 0,45 0,15

Ванадий 0,10 0,80 0,50 0,20 0,40

14,0 18,0 14,5 16,5

0,70 0,70 0,55 0.,60

18,5

0,90

0,20 0,80 0,35 0,15 1,0 РЗМ 0,010

0,09 0,08 0,10 0 10

0,04 0,007 0,05 0,02

0,10 0,05 -0,10 0,05

0,05 0,04 0,008 0 03

Варий 0,001 железо Остальное

Осталь-Осталь- Осталь- Осталь- Осталь-Осталь-Осталь-Осталь- Осталь иое ное ное ное иое ное ное ное ное

Таблица 2

Механические свойства (Составы

68, кг/мм L 0 кг/мм

HHÂ

34,6

Зб

56,8

40

33,2

54,7

43

32,1

53, 1

32,2

54,3

31,4

53,4

Оптимальный

54,6

42

32,6

41

33,6

54,3

77

34 8

32,4

56,7

54,2

35

Известная

ВНИИПИ Заказ 7668/26 Тираж 627 Подписное

Филиал ППП "Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Важным является соблюдение соответствия химического состава предлагаемой стали приведенной формуле, так как только это соотношение ферритообразующих и аустенитобразующих элементов с соответствующими коэффициентами может обеспечить получение стабильной ферритной структуры и избежать появлеиие хрупкой составляющей — мартенсита.

0,04 0,05 0,0& 0,04 0,08

0,6 0,53 0,60 0,45 0,40

0,50 0,60 0,50 0,35 ат,52