Сталь

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1) 4 С 22 С 38/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3801198/22-02 (22) 27.08.84 (46) 15.03.86, Бюл. М 10 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМА1И", Производственное объединение "Ижорский завод" им. А.А.Жданова и Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод" (72) И.Р.Крянин, А.Ф.Дегтярев, Е.Г.Валов, С. А.Иодковский, Т.А.Фарафонова, Ю.В.Соболев, З.С.Баженова, А.Ф.Павлов, P.Ê.Ôàñóëàòè, В.М.Порецкий и Г.А.Броновский (53) 669. 15.2-194(088.8) (56) ГОСТ 8479-70, Сталь 20 ГС.

Авторское свидетельство СССР

9 622863, кл. С 22 С 38/14, 1978. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, молибден, ванадий, титан, алюминий, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и ударной вязкости, она имеет следующее соотношение компонентов, мас. Ж:

Углерод

Кремний

Марганец

Никель

Молидбен

Ванадий

Титан

Алюминий

Кальций

Железо

1217913

Содержание компонентов, мас. 7.

Si Mn Ni Мо Ч Ti

Состав, Р

А1 Са Fe

0 005

Оэ20 Ою 10 3э2 О, 70 Оь20 Оэ085 Оэ005

0,005 Остальное

0,035 0,37 3,5 1,00 0,30 0,11 0,02 0,05 0,01

0,05 0,50 3,7 1,20 0,40 0,15 0,04 0,08

0,01 0,08 3,0 -0,65 0,15 0 05 0,001 0,001

0,02

0,001

OэО6 0160 4эО lю,45 Ою45 Ою18 Оэ06

О, 13 0,25 1,8 1,0 0,25 0,03 0,01

0, 10 0,03

0,01 0,001

О 18 О 45 2 1 1 2 О 35 О 08 О 03 О 05 О 02

Изобретение относится к металлургии, в частности к низколегнрованным сталям, предназначенным для использования в качестве осчовы для рабочих колес гидротурбин с облицовкой их нержавеющей сталью.

Целью изобретения является повышение прочности и ударной вязкости стали.

Предлагаемая сталь отличается от известйой более высоким содержанием марганца, что способствует повьипению прочности за счет увеличения количества карбидов к карбонитридов, выделяющихся в процессе дисперсионного твердения.

При содержании марганца менее

3,2 мас. X в структуре стали наряду с мартенситом появляется феррит, что приводит к снижению прокаливаемости, прочности. и,ударной вязкости. Повышение марганца выше верхнего предела (3,7 X) нецелесообразно, так как достижение требуемого, уровня прочности обеспечивается, но при этом снижается ударная вязкость за счет более интенсивного выделения карбидов и карбонитридов.

Предлагаемая сталь отличается от известной более низкий содержанием углерода, что обеспечивает получение малоуглеродистого легированного мартенсита,замещения с повышенной прочностью, пластичностью и вязкостью, особенно при отрицательных температурах.; Получение стали с содержанием углерода ниже

0,02 мас .Ж приводит к ее удорожанию, кроме того при таком содержании угле-,. рода нельзя обеспечить высокие

1 прочностные характеристики. При содержании углерода выше верхнего

5 предела (0,05 мас.X) происходит снижение ударной вязкости.

Предлагаемая сталь отличается от известной более высоким содержанием ванадия, что упрочняет сталь и повышает ударную вязкость за счет измельчения зерна. При содержании ванадия ниже нижнего предела (0,085X) наблюдается полное растворение карбонитридов в аустените, что не оказывает эффективного воздействия на свойства стали.

При содержании в стали ванадия выше верхнего предела 0,15Х увеличивается количество карбидов н карбонитридов ванадия, располагающихся по границам зерен, что снижает ударную Вязкостье

Химический состав трех плавок предлагаемой стали (1, 2, 3), плавок, выходящих за пределы предлагаемого состава .(4, 5), и известной стали (6, 7) приведены в табл.1.

В табл.2 приведены механические свойства укаэанных плавок после опти30 мального режима термической обработки в

Использование предложенной стали в качестве основы при изготовлении высоконагруженных рабочих колес гидротурбин позволит по сравнению с известной примерно в 1,5 раза повы-.. сить эксплуатационную стойкость, что увеличит срок службы гидротурбин. Таблица 1

l 217913

Таблица2.

Механические свойства

Режим термооб работки

КС . KGB прн при

+20 С -40 С е

МПа

6в)

МПа (11 у 74

22 0 68 7 2250 1450

22,5 70,5 2250 11500

840

714

845

22,3 70 5 2150 1400

22, 5 70, 5 2230 1450

721

725

860

22аО 68а5 2! 00 300

22 5 69 5 2150 1350

750

549

600

2) 5 68аО 1450 800

22,5 69,0 1500 850

720

630

750

200 500

21,5 68,0 1250 510

440

2220 6820 1550 750

23, О 69,5 1600 800

610

П р и м е ч а н и е. В числителе и знаменателе указаны минимальные и максимальные значения свойств.

Редактор А.Долинич

Заказ 1085/33 Тираж 567

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Отпуск при

6SO4C, нормализация от

920 С, выдержка 4 ч., отпуск при

620 С, выдержка 24 ч.

Составитель . В.Брострем

Техред О. Ващншина Корректор И.Муска