Сталь

 

СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден, ниобий, кальций, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения горячей пластичности. стойкости против общей, межкристеплитной и пигтинговой корроэнн, она дополнительно содержиг магний я редкоземел ные металлы при следующем сОотношенин компонентов, мас.% O,Oi-O,O3 Углерод 0,1-0,5 Д арганец 1,5-3,5 Кремний Хром 16,0-20,0 18,0-22,0 Никель 1,5-3,0 Медь 1,5-3,5 Молибден 0,1-0,4 Ниобий 0,001-0,1 Кальций 0,001-0,1 Магний Редкоземельные 0,002-0,02 металлы (Л Остальное Железо 4; (UD СЛ Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5ц С 22 С 38/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3455172/22-02 (22) 05,04.82 (46) 23.10.83, Бюл. Ж 39 (72 ) Ф.Н.Тавадзе, Л.Ф.Тавадзе, Г.Н,Асатиани и С.Н,Манджгаладзе (71) Институт металлургии им.50 летия

СССР (53) 669.14.018,8-194 (088.8) (56) 1. ГОСТ 5632-72, 2. Авторское свидетельство СССР

l4 195119, кл, С 22 С 38/48, 1967, (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден, ниобий, кальций, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения горячей пластичности, % Я

« 70

l0 и ь 15

И ф Ю р 5

„.SUÄÄ 1049560 А стойкос ти против общей, межкрнсталлитной и питтинговой коррозии, она дополнительно содержит магний и редкоземель ные металлы при следуищем соотношении компонентов, мас,%

Углерод 0,0 1-0,03

Марганец 0,1-0,5

Кремний 1,5-3,5

Хром 16,0-20,0

Никель 1 8,0-22,0

Медь 1,5-3,0

Молибден 1,5-3,5

Ниобий О, 1-0,4

Кальций 0,00 1-0, 1

Магний 0,001-0, 1

Редкоземельные металлы 0,002-0,02

Железо Остальное

9560 2

f0

)5

0,0 1-0,03

0,1-0,5

1, 5-3,5

16,0-20,0

1 8,0-22,0

1,5 3,0

0,1 0,4

1 104

Изобретение относится к металлургии стали, а именно к нержавеющим хромоникепевым сталям аустенитного класса, применяемым. в химической, нефтехимической, .медицинской, а также других областях народного хозяйства.

Известны нержавеющие стали, которые применяются как корроэионностойкие конструкционные материалы в растворах серной кислоты !1 1.

Однако эти стали имеют высокое содержание дефицитных легирующих элементов (никель, хром, молибден и др,). Стали характеризуются высокой корроэионной стойкостью против обшей коррозии, однако оборудование, изготовленное их этих сталей, часто выходит из строя из-за развития локальных видов коррозии(МКК, питтинг, язвенная коррозия и др.), Высок уровень брака плавок по рванинам, трешинам и расслоениям в слябак и листе по причине пониженной горячей пластичности при прокатном переделе, Наиболее близкой к изобретению является сталь, содержащая, вес.%: угле» род до 0,06; марганец 0,1-0,8; кремний 2,0-4,0; хром .16,0-20,0; никель

l8,0-22,0; медь 2,0-3,0; молибден

2,0-3,5, ниобий 0,1-0,6; цирконий 0,10,3, папладий до 0,1; кальций 0,0 10,20, азот до 0,1, сера до 0,020; фос фор до 0,020 и железо остальное. При оптимальном содержании дефицитных леГируюших элементов сталь характеризуется высоким уровнем короозионной стойкости (2 3, Однако известная сталь характеризуется пониженной горячей пластичностью и в некоторых случаях подвергается локальным видам коррозии (МКК, питтин), 12ель изобретения — повышение горячей пластичности стали и стойкости против общей межкристалпитной и питтинговой коррозии.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден, ниобий, кальций и железо, дополнительно содержит магний и редкоземельные MerarlIbl при следующем соотношении компонентов, мас, %:

Углерод

Марганец

Кремний

Хром

Никель

Near

Молибден

Ниобий

Кальций 0„001-0,1

Магний 0,00 1-0,1

Редкоэемел ьные металлы 0,002 0,02

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси мас.%; сера до 0,02 и фосфор до 0,02.

Пример. Опытные стали BbInnaBляли в 150-килограммовой открытой индукционной печи с фракционной раз,ливкой по 32-37 кг. Комплексный раскислитель Са-Мо-- S (P3N) вводили при разливке на дно изложницы в копичестве

0,4% от веса жидкой стали. При вводе лигатуры в таком количестве остаточное содержание в стали РЗМ находится в пределах 0,02-0,002%.

Ввод РЗМ в жидкий металл посредством комплексного раскислителя кальцийкремний-магний-РЗМ обеспечивает увеличение усвояемости РЗМ сталью, создает благоприятные условия для удаления иэ стали неметаллических включений и вредных примесей, Повышение горячей пластичности и корроэионной стойкости под действием РЗМ вызвано изменением структурного состояния стали (образованием более однородного и мелкозернистого аустенита), изменением формы и содержания неметалли ческих включений, очищением межграничной зоны от вредных примесей и образованием разобщенных мелких карбидов вместо крупных карбидов дендритного типа.

Химический состав сталей приведен в табл, 1, H табл. 2 приведены результаты определения корроэионной стойкости предлагаемой и известной сталей в растворах соляной, серной и ортофосфорной кислот весовым методом,а также под циклическим воздействием среды(3 раза по 4 ч) астворе М H O+ 0 согласно Чехословацкому стандарту

ICHO3813 5. Значения потенциалов питтингообразования (основного показателя склонности стали к этому виду коррозии) определялись ускоренными эпектрохимическими методами по Бреннерту и потенциостатически, Как видно из табл. 2,у сталей предлагаемого состава общая корроэионная стойкость выше, чем у известной стали, в

70%-ной серной кислоте в среднем в два раза, а в ортофосфорной - на порядок.

При циклическом воздействии среды (раствор 5 М HNO>+ 025 М KZCrzOr ) скорость коррозии сталей предпагаемого состава с увеличением количества циклов уменьшается, тогда как у известной стали возрастает. Примерно тот же эффект наблюдается при циклических испытаниях в 65-ной азотной кислоте при точке киПения у предлагаемой стали значения по тенциала питтингообраэования выше в среднем на 50 мВ, чем у известной, что указывает на сравнительно высокую стойкость против точечной коррозии.

Уменьшение тока анодного растворения, соответствующего области межкристаллитной коррозии (МКК) на потенциадинамической, кривой в растворе 2н, НСО О +

0,8 н,й аС6, для сталей предлагаемого состава свидетельствует о повышении 15 сравнительной стойкости против МКК, В табл. 3 приведены механические свойства сталей при комнатной температуре. т 20

Определение горячей пластичности сталей, показателями которой служили, значения относительного сужения и число .оборотов (при скручивании образца), проводились в интервале рабочих температур 2 прокатки 900-1250 С через каждые 50 С.:

560 4

Результаты испытаний показаны на чертеже.

Повышение показателей коррозиционной стойкости к обшей коррозии в сигнальноагрессивных средах, стойкости против межкристаллитной и питтинговой коррозии, а также пластичности в интервале температур 900-1250 С у стали предлагаемого состава в сравнении с известной поэвопяет уменьшить брак при прокатке металла и повысить допговечность и надежность оборудования, работакхцего в сильноагрессивных средах и в специ фических средах с повышенной активностью к межкристаллитной и питтинговой коррозии.

Состав предлагаемой стали обеспечивает получение более однородного, мелкозернистого и чистого от вредных приме сей аустенита, у которого в межграничной зоне вместо крупных карбидов дендритного типа образуются мелкие разобщенные карбиды, Экономический эффект составит около

103 тыс.руб. при выплавке и внедрении

100 т новой стали.

8 о о о

8 о о (О

Г4

Я

Q о

О3

О„ о Ф о. о (X) о о о

8 8 о о о о о„ о © о

Q 1-1 .Д o

Я о о

lQ cP c

0) СО (- Я Ч " И с9 о

0) о

CO г(Щ

CD

С ) о о

И о о о сО 3 о

Ю о

-o о о

С ) о» о о„

GO

1-1 о

CO о (Ч

С4 о» о с4

tQ о„ о

Я о о

1049560 о о о (Ч q И

Р) 03 Ч Ф1 ( (О Ф (Ч р Я д Щ Ч

8 р) Я Я (g Щ tQ о о

8 G o о. о о о ц е3 Ж

0) " р) rg е( о о о

o„

1-1 о" о

Л о о о сО

0) о о

1049560

Та блида 3

Д, кгlмм

Сталь

Предлагаемая

30,5

69,8

46,1

62,2

32,2

70,1

45,2

61,3

31,1

69,1

44,3

60,6

Известная (4) 25,0

47,5

64,5

63,3

Заказ 8364/29 Тираж .627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгорсд, ул. Проектная, 4

Составитель Л.Суяэова

Редактор Г.Беэвершенко Текред И.Метелева Корректор В.Бутяга