Способ термомеханической обработки жаропрочной стали мартенситного класса

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термомеханической обработке жаропрочной хромистой стали мартенситного класса, применяемой для изготовления элементов котлов и паропроводов, а также паровых турбин энергетических установок с рабочей температурой пара до 650°С. Для повышения показателя длительной прочности способ включает гомогенизацию при температуре 1150°С с выдержкой в течение 16 ч и охлаждением на воздухе до комнатной температуры, ковку при температуре 1150°С со степенью деформации 20% и подогревом заготовки между проходами до 1150°С, охлаждение на воздухе до комнатной температуры. Нагрев до температуры 1050°С, выдержку при указанной температуре в течение 2 ч, охлаждение в печи до 900°С с последующей выдержкой в течение 1 ч, деформацию путем ковки при температуре 900°С со степенью деформации 80% с подогревом заготовки до 900°С между проходами, изотермический отжиг при температуре деформации в течение 3 ч с последующим охлаждением на воздухе до комнатной температуры, отпуск при 770°С с выдержкой в течение 3 ч и охлаждением на воздухе до комнатной температуры. 2 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке жаропрочных хромистых сталей мартенситного класса, содержащих 5-13% Cr, предназначенных для изготовления элементов котлов и паропроводов, а также лопаток паровых турбин энергетических установок с рабочими температурами до 650°C.

На сегодняшний день в России в качестве материалов изготовления элементов энергетических установок предложены новые химические составы жаропрочных высокохромистых сталей мартенситного класса типа 10Х9К3В2МФБР, 10Х9К3В3МФБР, 10Х10К3В2МФБР, 02Х9К3В2МФБР и другие. Температура применения новых сталей может достигать 600°С при длительной эксплуатации и 620°С при краткосрочной эксплуатации. В результате данные стали способны обеспечить высокий уровень жаропрочности при сверхкритических параметрах пара 550-620°С, 20-25 МПа, однако, ограничены в применении для суперсверхкритических параметров пара 620-650°С, 25-30 МПа. Дальнейшее повышение жаропрочности сталей мартенситного класса может быть достигнуто только за счет комбинации совершенствования легирующей базы с применением термомеханической обработки.

В настоящее время традиционная термическая обработка жаропрочных сталей мартенситного класса представляет собой выдержку в аустенитной области при 1000-1200°C с последующим охлаждением на воздухе и отпуском при температурах 720-800°C с охлаждением на воздухе. Различные вариации термической обработки в рамках вышеуказанной схемы применяют к сталям мартенситного класса с химическими составами типа (мас.%): углерод 0,01-0,2, кремний не более 0,2, марганец 0,01-0,6, хром 9,0-13,0, никель не более 0,2, вольфрам 0,5-2, молибден 0,5-1,0, кобальт 0,1-5,0, ванадий 0,18-0,25, ниобий 0,03-0,1, азот 0,04-0,1, бор 0,0005-0,005, сера не более 0,01, фосфор не более 0,01, алюминий не более 0,02, медь не более 0,05, железо – остальное. В процессе выдержки при температурах 1000 - 1200°С происходит практически полное растворение частиц вторичных фаз типа карбидов М23С6 и карбонитридов МХ, присутствовавших в сталях, что имеет значительное влияние на размер исходного аустенитного зерна. При дальнейшем охлаждении на воздухе или в воде в сталях реализуется мартенситное превращение, в результате которого формируется структура пакетного мартенсита. Последующий отпуск при температурах 720 - 800°С приводит к выделению частиц карбидов М23С6 (размером 50 - 170 нм) и карбонитридов MX (размером 14 – 30 нм) [K. Maruyama, K. Sawada, J. Koike Strengthening mechanisms of creep resistant tempered martensitic steel // ISIJ Int. - 2001. - Vol.41. - P. 641-653]. Стабильность сформировавшейся после отпуска структуры троостита отпуска при ползучести определяется объемной долей, распределением и размером частиц вторичных фаз. Частицы карбидов М23С6, расположенные по границам исходных аустенитных зерен и мартенситных реек, сдерживают миграцию границ, стабилизируя реечную структуру троостита отпуска. Дисперсные частицы карбонитридов МХ, равномерно распределенные внутри матрицы, сдерживают перестройку свободных дислокаций в более устойчивые конфигурации. В результате, границы реек троостомартенсита сохраняют свою структуру в процессе ползучести при повышенных температурах. Сочетание дислокационной структуры троостита отпуска с наночастицами вторичных фаз обеспечивает уникальные жаропрочные характеристики новых сталей мартенситного класса по сравнению с бейнитными или ферритными сталями типа 08X13, 12X13, 15Х11МФ, 15Х12ВНМФ, которые в настоящее время используются в качестве материалов для паровых турбин энергетических установок. Сочетание легирования и термической обработки дало возможность эксплуатировать новые стали при сверхкритических температурах. Применение термомеханической обработки для сталей с химическим составом типа 10Х9М1ФБР, 10Х9В1М1ФБР и 10Х9В2МФБР, российские аналоги широко используемых за рубежом сталей Р91, Р911 и Р92, приводит к повышению сопротивления ползучести этих сталей. Так, в источниках US 6899773B2 и US 7470336B2 для повышения жаропрочности предлагается схема термомеханической обработки, заключающаяся в нагреве в аустенитную область до температур свыше 1000°С с выдержкой более 2 часов, горячей деформации при температуре выше 1000°С со степенью деформации не менее 20%, охлаждении на воздухе, в источнике US 6966955B2 – нагрев до температур 1100-1250°С и выдержка при данных температурах в течение 1-3 часов, горячая деформация с понижением температуры в температурном интервале 1040-780°С, степень деформации более 40%, последующее охлаждение со скоростью 1°С/мин до температуры 10°С, в источнике US 6162307В2 – нагрев в аустенитную область до температуры 1150°С, горячая деформация в температурном интервале 850-1100°С, охлаждение со скоростью от 10°С/ч до 1500°С/час, рекристаллизационный отжиг при температуре 700°С в течение 5 ч, гомогенизация в температурном интервале 920-1050°С в течение 10-180 мин (охлаждение на воздухе, в масле или в воде) и отпуск при температуре 700°С в течение 30-120 мин.

Горячая или теплая деформация, включенная в процесс термомеханической обработки, примеры которой приведены в вышеуказанных источниках, проводилась с целью обеспечения высокой плотности дислокаций как мест зарождения для мелкой дисперсии карбонитридов МХ.

Известен способ термомеханической обработки жаропрочной стали мартенситного класса Р91 (10Х9М1ФБР), описанный в патенте US 7520942B2 (опубликован 21.04.2009) включающий:

1) нагрев и выдержку в аустенитной области в интервале температур 1000-1400°С в течение 1-5 часов для формирования 100% аустенита с определенным размером ИАЗ;

2) охлаждение до температур 500-1000°С, теплая деформация в этом температурном интервале (прокатка, ковка, экструзия и др.) со степенью деформации не более 20% для формирования дислокаций в микроструктуре, действующие как гетерогенные места зарождения для выделения дисперсии мелких частиц карбонитридов МХ, обогащенных ванадием, ниобием и/или танталом, с подогревом заготовки между проходами;

3) после деформации, отжиг в интервале температур 500-1000°С до 10 часов, необходимый для роста частиц до определенного размера;

4) охлаждение до комнатной температуры на воздухе или в воде для обеспечения мартенситного или ферритного превращения;

5) дополнительный, но не обязательный, отпуск в температурном интервале 500-850°С для повышения вязкости и пластичности стали.

Как отмечается в указанном патенте микроструктура модифицированной Р91 (10Х9М1ФБР) стали, после термомеханической обработки по описанному в патенте способу, значительно отличалась от микроструктуры, сформированной в процессе традиционной термомеханической обработки: средний размер карбонитридов МХ был снижен в 4 раза, а плотность этих частиц возросла в 3 раза.

При этом, наряду с существенным измельчением карбонитридов МХ, размер карбидов М23С6 по границам исходных аустенитных зерен, которые выделяются из твердого раствора в процессе отжига в интервале температур 600-900°С после операции теплой деформации значительно увеличился, что является существенным недостатком представленного способа, т.к. приводит к снижению сопротивления ползучести сталей. В работе [R. Mishnev, N. Dudova, A. Fedoseeva, R. Kaibyshev. Microstructural aspects of superior creep resistance of a 10%Cr martensitic steel // Materials Science and Engineering A. –2016. – Vol. 678. – pp. 178–189] отмечается, что больший вклад в микроструктурную стабильность троостита отпуска в условиях ползучести вносят карбиды М23С6, расположенные по границам мартенситных реек и препятствующие их миграции и трансформации в субзеренные границы, а не карбонитриды МХ.

Более того, в способе по патенту US 7520942B2 (опубликован 21.04.2009), присутствует существенная методологическая ошибка: температура нагрева и выдержки в аустенитной области в традиционной термической обработке и модифицированной термомеханической обработке значительно отличаются друг от друга, что влияет на взаимосвязанные структурные параметры: долю выделившихся карбонитридов МХ и размер исходных аустенитных зерен. Оба этих параметра имеют значительное влияние на механические свойства при ползучести. В связи с этим, не представляется возможным точно указать причину, ответственную за повышения механических свойств – проведение деформации на этапе нормализации или повышенная температура нормализации.

Основным недостатком указанного способа по патенту US 7520942B2 является то, что он не применим к сталям с оптимизированным химическим составам, а именно 10-11%Cr сталям, которые уже демонстрируют высокое сопротивление ползучести только за счет оптимально подобранных элементов легирования, напр., по патенту 2655496 от 28.05.2018.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение механических свойств стали с химическим составом, описанным в патенте RU 2655496 от 28.05.2018.

Технический результат – повышение длительной прочности при ползучести за счет формирования дисперсии мелких частиц карбидов М23С6 и карбонитридов МХ размером около 50 нм и 10 нм соответственно, в стали, содержащей легирующие элементы, при следующем соотношении компонентов, масс. %:

углерод 0,08 – 0,12

кремний не более 0,1

марганец менее 0,05

хром от 10,5 до 12,0

никель не более 0,1

вольфрам 1,5-2,5

молибден 0,4-1,0

кобальт 3,0-3,5

ванадий 0,18-0,25

ниобий не более 0,07

азот не более 0,003

бор 0,008-0,013

медь 0,6-0,8

сера не более 0,01

фосфор не более 0,01

алюминий не более 0,01

титан до менее 0,01

железо остальное.

В результате увеличивается работоспособность указанной стали при температуре до 650°C на 7-14%.

Предложенный способ термомеханической обработки жаропрочной стали мартенситного класса содержит следующие признаки:

1) Проводят гомогенизацию путем нагрева до температуры 1150°С с выдержкой в течение 16 часов и последующим охлаждением на воздухе, что позволяет выравнять химический состава стали по заготовке, равномерно распределить элементы легирования, устранить химические и структурные ликваций;

2) Затем проводят всестороннюю ковку при температуре 1150°С со степенью деформации 20%, при этом между проходами заготовка подогревается до температуры 1150°С, охлаждение после ковки проводят на воздухе, в результате повышается равноосность структуры и доля границ как мест зарождения карбидов М23С6;

3) Далее осуществляют нормализацию путем нагрева в аустенитную область до температуры 1050°С с выдержкой при указанной температуре в течение 2 часов для растворения избыточных фаз и образования 100% аустенита;

4) Охлаждение осуществляют в печи до температуры 900°С с последующей выдержкой при указанной температуре в течение 1 часа;

5) Деформацию путем прокатки или ковки осуществляют при температуре 900°С до степени деформации 80% с обязательным подогревом до указанной температуры между проходами с целью формирования большего числа дислокаций как мест зарождения карбонитридов МХ и зарождения карбидов М23С6 высокой плотности на развитой структуре малоугловых границ.

6) После деформации проводят изотермический отжиг при температуре деформации в течение 3 часов для зарождения частиц карбонитридов МХ на подготовленных в процессе деформации местах зарождения и роста частиц карбидов М23С6 до размера не более 50нм.

7) Охлаждают на воздухе до комнатной температуры для формирования структуры мартенсита вследствие протекания мартенситного превращения;

8) Затем проводят отпуск при температуре 770°С с выдержкой в течение 3 часов, охлаждение на воздухе, что обеспечивает снятие внутренних напряжений, формирование структуры троостита отпуска с мелкими частицами вторичных фаз, стабилизирующими неравновесную дислокационную структуру, а также малоугловые и высокоугловые границы исходных аустенитных зерен, блоков, пакетов и мартенситных реек.

Достижение заявленного технического результата подтверждают изображения микроструктуры стали, где :

- на Фиг. 1а представлено изображение структуры стали после традиционной термической обработки, полученное с использованием просвечивающего электронного микроскопа JEM JEOL–2100 (далее ПЭМ), оснащенного энерго-дисперсионной приставкой INCA, на тонкой фольге;

- на Фиг. 1б представлено изображение структуры стали после традиционной термической обработки, полученное с использованием ПЭМ, оснащенного энерго-дисперсионной приставкой INCA, на углеродной реплике;

- на Фиг. 2в представлено изображение структуры стали после предложенной термической обработки, полученное с использованием ПЭМ, оснащенного энерго-дисперсионной приставкой INCA, на тонкой фольге;

- на Фиг. 2г представлено изображение структуры стали после предложенной термической обработки, полученное с использованием ПЭМ, оснащенного энерго-дисперсионной приставкой INCA, на тонкой фольге.

Как видно на фигурах, предложенный способ термомеханической обработки ведет к формированию структуры троостита отпуска, размер исходного аустенитного зерна в которой достигает 50-60 мкм с мартенситными рейками со средним размером менее 200 нм, границы которых стабилизированы мелкими частицами карбидов М23С6 с размером около 50 нм. Высокая плотность дислокаций, образующихся как в процессе деформации, так и при мартенситном превращении, обеспечивает формирование дисперсии мелких частиц карбонитридов МХ с размером менее 10 нм высокой плотности около 1022 м-2 (Фиг 2в и 2г) Такая структура, сформированная в вышеуказанной стали, значительно отличается от структуры (фиг.1а и 1б), сформированной в процессе традиционной термической обработки, которая заключается в нагреве в аустенитную область до температуры 1050°С, выдержке в течение 1 ч и охлаждении на воздухе с последующим отпуском в температурном интервале 750-770°С в течение 3 часов. А именно, средний размер карбонитридов МХ снижен в 4 раза, а плотность этих частиц возросла в 3 раза, что привело к измельчению мартенситных реек в 2 раза. Кроме того, совместно с существенным измельчением карбонитридов МХ, значительно снизился размер карбидов М23С6 в 2 раза. Таким образом, повышение длительной прочности при ползучести жаропрочной стали до 650°С в результате предложенной термомеханической обработки, обеспечивается за счет дополнительного дисперсионного упрочнения от измельчения частиц вторичных фаз и субструктурного упрочнения за счет уменьшения размера мартенситных реек.

Примеры осуществления.

Пример 1.

Был отлит сплав, химический состав которого описан в патенте RU 2655496 от 28.05.2018 (табл. 1). Выплавка сплава производилась в вакуумно-индукционной печи. В качестве шихты были использованы чистые шихтовые материалы, что позволило получить низкий уровень серы, фосфора и цветных металлов в полученном материале.

Таблица 1. Химический состав отлитой стали (в мас.% Fe - основа)

Образцы отлитой стали были обработаны тремя разными способами: первый – традиционная термическая обработка, заключающаяся в нормализации при температуре 1050°С, охлаждение на воздухе, с последующим отпуском при температуре 770°С в течение 3 часов, охлаждение на воздухе; второй – по способу, описанному в патенте US 7520942B2, третий – согласно предполагаемому изобретению.

После гомогенизации путем нагрева до температуры 1150°С с выдержкой в течение 16 часов и последующим охлаждением на воздухе, проводят всестороннюю ковку при температуре 1150°С со степенью деформации 20%, при этом между проходами заготовку подогревают до температуры 1150°С, охлаждение после ковки проводят на воздухе. Нормализацию осуществляют путем нагрева в аустенитную область до температуры 1050°С с выдержкой при указанной температуре в течение 2 часов с дальнейшим охлаждением в печи до температуры 900°С и последующей выдержкой при указанной температуре в течение 1 часа. Деформацию осуществляют путем прокатки или ковки при температуре 900°С до степени деформации 80% с обязательным подогревом до указанной температуры между проходами. После деформации проводят изотермический отжиг при температуре деформации в течение 3 часов и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Затем проводят отпуск при температуре 770°С с выдержкой в течение 3 часов и охлаждением на воздухе.

Пример 2.

Испытания на длительную прочность были проведены по стандарту ГОСТ 10145-62 Результаты испытаний приведены в таблице 2, из которой видно, что механические свойства стали, подвергнутой термомеханической обработке по заявляемому способу выше по сравнению со свойствами стали, подвергнутой традиционной термической обработке на 7-14 %, а механические свойства отлитой стали, подвергнутой термомеханической обработке по способу, описанному в патенте US 7520942B2 (опубликован 21.04.2009), даже ниже, чем после традиционной термической обработки, что говорит о невозможности использования этого способа к стали нового поколения с оптимизированным химическим составом.

Таблица 2. Испытания на длительную прочность стали, подвергнутой различным способам термомеханической обработки (ТМО) температурах 620°С и 650°С

Если предел длительной прочности стали, подвергнутой традиционной термической обработке, при 650°С составляет = 112±6 МПа, то предел длительной прочности стали, подвергнутой термомеханической обработке по предлагаемому способу, составляет = 120±3 МПа. Пределы длительной прочности были получены с использованием параметра Ларсена-Миллера на основе испытаний, проведенных в течение 2×103 ч.

Таким образом, приведенные примеры доказывают, что поставленная задача по разработке способа термомеханической обработки жаропрочной стали мартенситного класса с повышенными жаропрочными свойствами решена благодаря достижению заявленного технического результата - формированию дисперсии мелких частиц карбидов М23С6 и карбонитридов МХ размером около 50 нм и 10 нм, соответственно. Как видно из таблицы 2, свойства стали, подвергнутой термомеханической обработке по заявленному способу, позволяют повысить ее работоспособность, что дает возможность применять ее для изготовления элементов паровых турбин для энергетических установок с рабочей температурой пара до 650°C.

Способ термомеханической обработки жаропрочной стали мартенситного класса, включающий получение отливки из стали, содержащей легирующие элементы, мас.%:

Углерод 0,08–0,12
Кремний не более 0,1
Марганец менее 0,05
Хром от 10,5 до 12,0
Никель не более 0,1
Вольфрам 1,5-2,5
Молибден 0,4-1,0
Кобальт 3,0-3,5
Ванадий 0,18-0,25
Ниобий не более 0,07
Азот не более 0,003
Бор 0,008-0,013
Медь 0,6-0,8
Сера не более 0,01
Фосфор не более 0,01
Алюминий не более 0,01
Титан до менее 0,01
Железо остальное

гомогенизацию отливки при температуре 1150°С с выдержкой в течение 16 ч и охлаждением на воздухе до комнатной температуры, всестороннюю ковку при температуре 1150°С со степенью деформации 20% и с подогревом заготовки между проходами до температуры 1150°С, охлаждение на воздухе до комнатной температуры, затем нагрев в аустенитную область до температуры 1050°С с выдержкой в течение 2 ч, охлаждение в печи до температуры 900°С с последующей выдержкой в течение 1 ч, деформацию путем ковки при температуре 900°С со степенью деформации 80% с подогревом заготовки между проходами до 900°С, отжиг при температуре 900°С в течение 3 ч, охлаждение на воздухе до комнатной температуры и отпуск при 770°С с выдержкой в течение 3 ч с последующим охлаждением на воздухе до комнатной температуры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к особохладостойким конструкционным сталям, используемым для изготовления оборудования, предназначенного для хранения и транспортировки сжиженного природного газа.

Изобретение относится к высокопрочной стальной полосе с отношением предела текучести к пределу прочности менее 0,85, используемой для изготовления механических конструкций, строительства мостов, архитектурных и инженерно-технических сооружений.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным хладостойким конструкционным сталям, используемым для изготовления сосудов высокого давления, применяемых для хранения сжатых газов (воздуха) в широком диапазоне температур, в том числе на Крайнем севере.

Сталь // 2672167
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, используемых в машиностроении и станкостроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 1,15-1,25; кремний 0,8-1,5; марганец 1,2-1,6; хром 22,0-25,0; никель 14,0-15,0; иттрий 0,1-0,15; неодим или празеодим 0,1-0,15; эрбий 0,1-0,15; молибден 0,4-0,6; тантал 0,2-0,4; фосфор 0,2-0,3; теллур 0,002-0,003; олово 0,002-0,003; барий 0,002-0,003; селен 0,002-0,003; железо - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе железа, используемых для изготовления деталей тепловых агрегатов, печей, металлургического оборудования.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу изготовления детали, имеющей бейнитную микроструктуру с минимальной прочностью на разрыв 800 МПа и используемой в автомобильной промышленности.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе железа, используемых в производстве насосно-компрессорного оборудования, в строительно-дорожном и железнодорожном машиностроении.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе железа, используемых для изготовления труб, баллонов, деталей машин и других изделий.

Сталь // 2657392
Изобретение относится к стали, которая может быть использована в машиностроении. Сталь содержит 0,7-0,9 мас.% углерода, 0,15-0,35 мас.% кремния, 1,0-1,5 мас.% марганца, 0,5-0,8 мас.% хрома, 0,2-0,25 мас.% молибдена, 12,8-13,6 мас.% никеля, 2,4-2,6 мас.% меди, 2,2-2,6 мас.% тантала, 0,1-0,15 мас.% ниобия, 0,08-0,12 мас.% бора, 0,35-0,45 мас.% ванадия, железо - остальное.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к жаропрочным хромистым сталям мартенситного класса, применяемым для изготовления лопаток турбин энергетических установок с рабочей температурой пара до 650°C.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочному стальному материалу, используемому для изготовления труб нефтяных и газовых скважин. Материал имеет следующий химический состав, мас.%: C: от 0,30 до 1,0, Si: от 0,05 до 1,0, Mn: от 16,0 до 35,0, P: 0,030 или меньше, S: 0,030 или меньше, Al: от 0,003 до 0,06, N: 0,1 или меньше, V: от 0 до 3,0, Ti: от 0 до 1,5, Nb: от 0 до 1,5, Cr: от 0 до 5,0, Mo: от 0 до 3,0, Cu: от 0 до 1,0, Ni: от 0 до 1,0, B: от 0 до 0,02, Zr: от 0 до 0,5, Ta: от 0 до 0,5, Ca: от 0 до 0,005, Mg: от 0 до 0,005, остальное - Fe и примеси.

Изобретение относится к листу из электротехнической стали с изолирующим покрытием, превосходным по прошиваемости и стойкости к пылению, при этом в изолирующем покрытии не содержится какого-либо соединения хрома.

Изобретение относится к изготовлению закаленных деталей из листовой стали с нанесенным покрытием на основе алюминия. Способ включает получение листовой стали с предварительно нанесенным металлическим покрытием, содержащим от 4,0 до 20,0 мас.% цинка, от 1,0 до 3,5 мас.% кремния, необязательно от 1,0 до 4,0 мас.% магния и необязательно дополнительные элементы, выбранные из Pb, Ni, Zr или Hf, и остальное - алюминий и неизбежные примеси, причем соотношение Zn/Si находится в диапазоне от 3,2 до 8,0, получение заготовки, ее термическую обработку при температуре в диапазоне от 840 до 950°С для получения в стали полностью аустенитной микроструктуры, горячую формовку заготовки для получения детали, охлаждение детали с получением в стали микроструктуры, являющейся мартенситной или мартенситно-бейнитной или образованной из по меньшей мере 75% равноосного феррита, от 5 до 20% мартенсита и бейнита в количестве, меньшем или равном 10%, и фосфатирование.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячекатаной стали, используемой для изготовления компонентов двигателя и системы подвески транспортных средств.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении изделий горячей штамповкой. На первом этапе стальную пластину нагревают с получением структуры аустенита.

Изобретение относится к способу изготовления листовой стали, полученной из стали, имеющей химический состав, содержащий в массовых процентах: 0,1≤С≤0,4, 4,5≤Mn≤5,5, 1≤Si≤3, 0,2≤Mo≤0,5, остальное представляет собой Fe и неизбежные примеси, а также к листовой стали.

Изобретение относится к материалу для изготовления пластинчатого стального сердечника и решает задачу уменьшения коэффициента заполнения пластинчатого стального сердечника за счет утончения адгезионного слоя между стальными листами.

Изобретение относится к области машиностроения. Для повышения пластичности элемента базовый стальной лист, содержащий, мас.%: С 0,05-0,40, Si 0,5-3,0, Mn 2,4-8,0, Р 0,05 или менее, S 0,01 или менее, раств.Al 0,001-2,0, N 0,01 или менее, Ti 0-1,0, Nb 0-1,0, V 0-1,0, Cr 0-1,0, Мо 0-1,0, Cu 0-1,0, Ni 0-1,0, Са 0-0,01, Mg 0-0,01,РЗМ 0-0,01, Zr 0-0,01, В 0-0,01, Bi 0-0,01, Fe и примеси - остальное, имеющий микроструктуру с общей относительной площадью бейнита и/или мартенсита более или равной 70% площади, и частицы цементита с плотностью, более или равной 1,0 частиц на мкм2, нагревают до температуры более или равной 670°С и менее 780°С, которая менее температуры Ас3, выдерживают в упомянутой области в течение 2-20 минут, формуют в горячем состоянии и охлаждают со средней скоростью охлаждения от 5 до 500°С/с в области температур 600-150°С с получением горячеформованного элемента, имеющего микроструктуру с содержанием аустенита с относительной площадью от 10 до 40% площади, при которой общая численная плотность частиц аустенита и частиц мартенсита более или равна 1,0 частиц на мкм2, и прочность на растяжение от 900 до 1300 МПа.

Группа изобретений относится к горячештампованной стали. Часть стали является отпущенной, или вся сталь является отпущенной и имеет твердость, соответствующую 85% или меньше от максимальной закалочной твердости, определяемой как твердость по Виккерсу в положении глубины, отстоящем от поверхностного слоя на 1/4 толщины листа, при выполнении закалки в воде после нагревания до температуры, равной или выше, чем температура точки Ac3, и выдержки в течение 30 мин.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению слитков из конструкционной криогенной аустенитной высокопрочной коррозионно-стойкой свариваемой стали, для изготовления криогенных высокопрочных сварных конструкций, используемых при транспортировке и хранении сжиженных газов.

Настоящее изобретение относится к стальному листу, имеющему предел прочности более 1100 МПа, предел текучести более 700 МПа, однородное удлинение UE по меньшей мере 8,0% и общее удлинение ТЕ по меньшей мере 10,0%, при этом лист выполнен из стали, имеющей химический состав, содержащий в массовых процентах: 0,1% ≤ C ≤ 0,25%, 4,5% ≤ Mn ≤ 10%, 1 ≤ Si ≤ 3%, 0,03 ≤ Al ≤ 2,5%, остальное Fe и неизбежные примеси, при этом химический состав таков, что CMnIndex = Cx(1 + Mn/3,5) ≤ 0,6, при этом стальной лист имеет структуру, содержащую по меньшей мере 20% остаточного аустенита и по меньшей мере 65% мартенсита, а сумма содержания феррита и бейнита составляет менее 10%.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к термомеханической обработке жаропрочной хромистой стали мартенситного класса, применяемой для изготовления элементов котлов и паропроводов, а также паровых турбин энергетических установок с рабочей температурой пара до 650°С. Для повышения показателя длительной прочности способ включает гомогенизацию при температуре 1150°С с выдержкой в течение 16 ч и охлаждением на воздухе до комнатной температуры, ковку при температуре 1150°С со степенью деформации 20 и подогревом заготовки между проходами до 1150°С, охлаждение на воздухе до комнатной температуры. Нагрев до температуры 1050°С, выдержку при указанной температуре в течение 2 ч, охлаждение в печи до 900°С с последующей выдержкой в течение 1 ч, деформацию путем ковки при температуре 900°С со степенью деформации 80 с подогревом заготовки до 900°С между проходами, изотермический отжиг при температуре деформации в течение 3 ч с последующим охлаждением на воздухе до комнатной температуры, отпуск при 770°С с выдержкой в течение 3 ч и охлаждением на воздухе до комнатной температуры. 2 табл., 2 ил.

Наверх