Мартенситностареющая сталь

Мартенситностареющая сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, никель, кобальт, вольфрам, молибден и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьппения пластичности при скорости деформации менее 10 с после старения при 400-450 С, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мае. %: Углерод0,001-0,030 Никель11-19 Кобальт0,1-711,0 Вольфрам8-12 Молибден0,1-3,0 Алюминий0,2-2,0 i ЖелезоОстальное (Л е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОНЮЛКП|

РЕСПУБЛИК аа (и) А ууу С 22 С 38/12

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ OCOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТМЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i a

1 (21) 3500730/22-02 (22) 18.10.83 (46).30.09.84. Бюл. У 36 (72) В.М.Кардонский, H.Á.Ãîðáóíîâà и В.Г.Малиновский (71) Иентральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследователь-. ский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (53) 669.15-194(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 427092, кл. С 22 С 38/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

NI 427087, кл. С 22 С 38/14, 1974. (54)(57) МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, никель, кобальт, вольфрам, молибден и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения пластичности при скорости деформации менее 10 с после .старео ния при 400-450 С, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас. Х:

Углерод О, 001-0, 030

Никель 11-19

Кобальт О, 1-11,0

Вольфрам 8-12

Молибден О, 1-3,0

Алюминий 0,2-2,0

Железо Остальное

1116088

0,03

13-!8

2-14

?-13

О, 1-3,0

О, 1-2,0

Остальное

Алюминий повышает прочность стали за счет образования дисперсных интерметаллидов, не уменьшая пластичность при малых скоростях деформации.

45 Уменьшение его содержания менее 0,2 препятствует раскислению металла.

Введение его в количестве более 2 приводит к охрупчиванию.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к мартенситностареюшим сталям, использчемым пля изготовления петалей и констрчкций работающих пои больших нагрчзках.

Известна маРтенситностареющая сталь (13 следующего состава, мас. :

Углерод 0,03

Никель 12-18

Вольфрам 8-13

Молибден О, 1-3, О

Титан 0,5-1,2

Железо Остальное

Недостатком этой стали является 15 низкая прочность, составляющая

180 кг/мм .

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является мартенситно- 20 стареющая сталь (2), содержащая, мас. :

Углерод

Никель

Кобальт 25

Вольфрам

Молибден

Титан

Железо

Недостатком известной стали является низкая пластичность при скорости деформации менее 10 после старения при 400-450 С. о

Целью изобретения является повышение пластичности стали при скорос- З5 ти деформации менее 10 с после стаЪ -( рения при 400-450 С.

Для достижения поставленной цели мартенситностареющая сталь, содержащая углерод, никель, кобальт, воль- 40 фрам, молибден и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углерод 0,001-0,030

Никель 11-19

Кобальт О, 1-11,0

Вольфрам 8-12

Молибден 0,1-3,0

Алюминий 0,2-2,0

Железо Остальное S0

Влияние легирующих элементов на свойства стали заключается в следующем.

Никель обеспечиваетполучение структуры беэуглеродистого мартенсита, :55 придает матрице высокую пластичность, снижает растворимость соединений фольфрама, молибдена и алюминия, по-. вышает прочность стали. Кобальт повышает пластичность и прочность стали; вольфрам повышает прочность за счет образования дисперсных интерметаллидов. Молибден при введении в малых количествах в сталь существенно повышает ее пластичность и вязкость, препятствуя выделению фаз по границам аустенитных зерен.

Пределы содержания легирующих элементов определяются характером их влияния на структуру и свойства стали, Никель вводится в сталь для получения структуры безуглеродистого мартенсита. Уменьшение его содержания менее 11 не приводит к образованию мартенситной структуры. При концентрации никеля более 19 прочность матрицы снижается вследствие формирования остаточного аустенита.

Кобальт способствует повышению пластичности и прочности стали, однако увеличение его содержания более

11 приводит к охрупчиванию.

Вольфрам вводится в сталь как упрочнитель.. Уменьшение содержания вольфрама менее ? не дает .значительного упрочнения. Увеличение его содержания более 13 приводит к снижению пластичности.

Молибден повышает пластичность стали, введение его в количестве меньшем 0,1 не препятствует выделению фаз по границам аустенитных зерен. Увеличение его содержания более З нецелесообразно, так как нужный эффект достигается при меньшей концентрации. °

Содержание углерода должно быть менее 0,03, так как большее его количество приводит к понижению ударной вязкости.

Пример. Сталь выплавляли в вакуумно-индукционной печи емкостью

25 кг.

В табл. 1 приведены составы предложенной мартенситностареющей стали

1116088

Состав

Соцержание компонентов, мас. Ж

С Ni Co W Mo Al Ti Fe

3,0

1,0

17,0 0,1 8,0

17,0 4,5 10,0

Остальное

0,03

1,33

0,03

То же

11,0 9,6 !0 2

1,46

t,0 н

0,03

1,0

1,3

0,03

1,18

2,0

0,03

0,03

1,0

003 16 7 95 100

О,1

1,03

18,2 11,0 12,0

16,4 9,4 8,5 0,3

0,001

0,2

1,4

0,01

t0 (известный)0,03

17 0 10 0 10 0 2 0

1,0

Таблица 2

Состав

Температура старения, OC

1О

50

400

150

420

152

46

450

160

400

152

420

156

450

160

46

400

160

45

40

420!

40

Э и состав известной стали, а а в табл. 2 — значения прочности и пластичности (поперечного сужения) приведенных составов стали при замерпеиной деформации (10

-10 с )..

190 96 102

167 94 1О t

17,0 10,0 10,0

Предел прочности при растяжении, кг/мм2

Как следует as приведенных в табл. 2 данных, предложенная мар:,тенситностареюп!ая сталь в сравнении с известной обладает в 3-4 раза большей пластичностью при скорости деформации менее 10 с

Таблица 1. оперечное сужение, Х, при скорости деформаций, с

1116088

;Продолжение табл. 2 мпература арения, 4с

Состав Те ст

l0

42

165

450

155

45

400

43

160

420

162

40

450

50

400

50, 160

44

165

420

45

167

450

45

160

400

47

161

420

43

163

450

45

158

400

43

162

420

165

43

450

145

57

400

50

150

420

450

52

152

45

163

400

46

50

400

155

20

157

420

15

160

450

10

3НЯИПИ Заказ 6870/21 Тираж 602 Подписное

Филиал ШШ «Ватеит" ° r.Óçãîðîä, ул.Проектная, 4

10 (известный) 420

450

Предел прочности при растяжении, кг jam+

162

Поперечное сужение, Х, при скорости деформапий, с "

44