Мартенситностареющая сталь

 

Изобретение относится к металлургии , в частности, к высокопрочной стали, обладающей повышенной износостойкостью в условиях трения скольжения металлов при работе в поверхностно-активной среде. Цель изобретения - повышение ударной вязкости и уменьшение склонности к водородному охрупчиванию при эксплуатации в поверхностно-активных средах. Сталь дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,003-0,05

никель 15-18,5

титан 1,7-2,1, алюминий 0,5-0,7

кремний 0,5-1,4

неодим 0,001-0,01

иттрий 0,001-0,008

церий 0,001-0,008, кальций 0,01-0,07

молибден 0,5-3,5

железо остальное, причем сумма титана и алюминия 2,2-2,6. Применение стали позволяет повысить эксплуатационную стойкость изделий. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 22 С 38 14

П е1ин

-:. ЧЕРВИЯ

:А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изоБРетениям и ОткРытиям

1м и п(нт сссР (2 1 ) 4 35 8602/3 1-02 (22) 04.0).88 (46) 30.08.89. Бюл. Р 32 (71) Уральский политехнический институт им. С.М. Кирова и Уральский филиал Института машиноведения им. А.А. Благонравова (72) И.Н. Веселов, Н.В. Звигинцев и Т.А. Дорошкевич (53) 669.14.018.256-194 (088,8) (56) Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М,:. Металлургия, 1975, стапь 95Х18, Авторское свидетельство СССР

У 1268634, кл. С 22 С 38/14, 1986. (54) МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к высокопрочной стаИзобретение относится к металлур-. гии, в частности к изысканию высокопрочной стали, обладающей повышенной износостойкостью в условиях трения скольжения метаплов, при работе в поверхностно-активной среде, например керосине, сероводороде, в сочетании с ударным воздействием (пластины центробежного роторного насоса для перекачки топлива, детали компрессоров, горнодобывающей техники), а также для изготовления штампового инструмента сложной конфигурации.

Цель изобретения — повышение ударной вязкости и уменьшение склонности к водородному охрупчиванию при эксплуатации в поверхностно-активных средах.

„.SU„„15 2 2 А1

2 ли, обладающей повышенной износостойкостью в условиях трения скольжения металлов при работе в поверхностноактивной среде. Цель иэобретения— повышение ударной вязкости и уменьшение склонности к водородному охрупчиванию при эксплуатации в поверхностно-активных средах. Сталь дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.7: углерод 0,003-0,05; никель 15-18,5; титан

1,7-2,1,,алюминий 0,5-0,7; кремний

0,5-1,4, неодим 0,001-0 01 иттрий

0,001-0,008, церий .0,001-0,008; каль-: ций 0,01-0,07; молибден 0,5-3,5; железо остальное, причем сумма титана и алюминия 2,2-2,6 мкм. Применение стали позволяет повысить эксплуатационную стойкость изделий. 2 табл.

Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной сталей и соответствующие им свойства приведены в табл.l и 2.

Выплавленные слитки гомогениэировали при 1150 С, 8 ч, подвергали механической обдирке, ковали на заготово

Ф ки и закаливали от 950 С в воду.

Готовые образцы подвергали старению при 480-500 С, 3-5 ч.

Ударную вязкость определяли на маятниковом копре типа МК-30 при

20 С.

Источником сероводорода служила смесь парафина, серы и силикагеля, взятых в соотношении 1:3:4. Смесь нагревали до температуры, обеспечивающей образование сероводорода, кпто4

Фор мул а и э обретения

Т волил а1

Содерввнне эленентов, нас.Х ка С Ni IIo Ti Л1 Si Ce Ild Т Св Ре

0,001 0,001 0,01 Остань. нов

О,ОО4 О,ОЗ

О,ООВ О,07

0 006 0,06

0,003 15,0 0,5 ° 1,70 0,7 0,3 0,001

Предлагаемая

l6,5 2,3 1,90 0,6 1,2 0,003 О,ООВ

1В5 35 .21 О5 14 ОООВ ОOI

16,2 — 1,95 0,6 1,64 0,003 О,ООВ о,оз

0,05 о,оз

Иэвестнвя

Таблица 2

Сталь

KCV МДк/м после выдержки 30 мин в водном растворе сероводорода

Плав- Тверка дость, HRC

KCV

МДж/м

Интенсивность изнашивания рт

Ih в зависимости от скорости скольжения Ч, м/с

0,75

1,5 30

Предл агаемая

56 0,45-0,50 0,44-0,49

57 0,41-0,44 0,40-0,42

58 0,36-0,40 0,33-0,38

О, 360

0,350

0,344

0,612

0,662

0,574

0,380

0,361

0,341

Иэвест56-58 0,10-0,25 0,06-0,15

0,362 0,384 0,685 ная

Стали термообрабатывали по оптимальному режиму: предлагаемая сталь и сталь о о прототип " закалка от 950 С в воду, старение 480 С, 3 ч.

3 1504282 рый пропускали через воду. Меняя температуру смеси, регулировали интенсивность образования сероводорода так, чтобы за определенное время получить, насыщенный водный раствор сероводорода и в дальнейшем поддерживать его концентрацию. Интенсивность изнашивания определяли в условиях трения скольжения по схеме открытой пары трения диск — палец. Скорость скольжения изменялась от 0,37 до

12,0 м/с, удельное давление на образец составляло 2,0 МПа.

Результаты испытаний показали, что предлагаемая сталь, сохраняя износостойкость на уровне известной стали, обладает более высоким уровнем ударной вязкости при испытаниях в обычных условиях и после выдержки в 20 насыщенном растворе сероводорода.

Полученный комплекс свойств позволяет применять предлагаемую сталь в качестве материала штампового инструмента, претерпевающего ударное 25 воздействие, а также изделий, подверженных охрупчиванию при работе в поверхностно-активной среде.

Мартенситностареющая сталь, содержащая углерод, никель, титан, алюминий, кремний, неодим, иттрий, церий, кальций, железо, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повыше. ния ударной вязкости и уменьшения склонности к водородному охрупчиванию при эксплуатации в поверхностно-активных средах, она дополнительно содержит молибден при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод 0,003-0,05

Никель 15,0-18,5

Титан 1,7-2,1

Алюминий 0,5-0,7

Кремний 0,5-1,4

Неодим 0,001-0,01

Иттрий 0,001-0,008

Церий 0,001-0,008

Кальций 0,01-0,07

Молибден 0,5-3,5

Железо Остальное причем сумма титана и алюминия 2,22,6 мас.X.