Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром. ванадий, азот, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения жидкотекучести и трещиноустойчивости , она дополнительно содержит титан, цирконий, церий при следующем соотношении компонентов, мае. %: 0,15-0,25 Углерод 0,15-0,60 Кремний ,8 Марганец ,:; 11-14 Хром 0,1-0,6 Ванадий 0,06-0,15 Азот 0,005-0,050 Титан 0,010-0,10 Цирконий 0,005-0,010 Церий Остальное . Железо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

69) (И) рш) С 22 С 38/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

/.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (_#_

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ванадий, азот, железо, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения жидкотекучести и трещиноустойчивости, она дополнительно содержит титан, цирконий, церий при следую.щем соотношении компонентов, мас. Х: (21) 3606920/22-02 (22) 20.06.83 (46). 23. 10.84.. Бюл. У 39 (72) С.Я.Шипицын, Ю.З.Бабаскин, Д.Б.Лория, В.И.Шнильерман и Л.Г.Смолякова (71) Институт проблем литья АН Укра.инской CCP (53) 669. 14. 018. 821-194 (088. 8) (56) 1. Стали 20Х13, ЗОХ13, ГОСТ 5632-72 °

2. Патент Австрии N 187929, кл. 18 в, 34, 1952. (54)(57) НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Ванадий

Азот

Титан

Цирконий

Церий, Железо

0 15-0 25

0 15-0,60

0 5-0,8 .:: 11-14

0 1-0,6

0,06-0,15

0,005-0,050

0,010-0,10

0,005-0,010

Остальное

120032 I0 IS

0,2-2,0

0,05-0,35

До 4

3, 5-20

Остальное

Углерод

Азот

Ванадий

Хром

Железо

30

0,15-0,25

0,15-0,60

0 5-0,8

11-14

О, 1-0,6

О, 06-0, 15

0,005-0,050

0,010-0,10

0,005-0,010

Остальное

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Ванадий

Азот

Титан

Цирконий

Церий

Железо

50

1 1

Изобретение относится к металлур= гии, в частности к сталям, предназначенным для изготовления литых деталей, работающих в агрессивных средах при повьппенных нагрузках, а также в условиях гидроабразивного износа.

Известны нержавеющие стали 20Х13, 3ОХ13 (1).

Однако они обладают относительно низкими литейными свойствами.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигае- . .мому эффекту является нержавеющая сталь состава, мас. %:

Сталь может содержать до 0,4 мас.% кремния и до 0,4 мас.% марганца {2g .

Э

Основным недостатком известной стали является пониженный уровень литейных свойств (жидкотекучести, трещиноустойчивости) и недостаточная гидроплотность литья, обусловленная грубодендритным характером кристаллизации и наличием литейных дефектов типа горячих трещин, усадочных пор и рыхлот.

Целью изобретения является повьппение жидкотекучести и трещиноустойчивости стали.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая нержавеющая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, азот, желе40 зо, дополнительно содержит титан, цирконий, церий при следующем соотно. шенин компонентов, мас. %:

Непосредственное воздействие оказывают дисперсные гомогенные нитриды, которые образуются в расплаве после ввода титана и циркония.

Нитриды титана и циркония значительно измельчают дендритную структуру стали, что обеспечивает повышение трещиноустойчивости стали, ее жидкотекучести, замену усадочной рыхлоты рассредоточенной пористостью.

Это резко снижает дефектность литья по трещинам, недоливам и повьппает гидроплотность литья. Эффективность модифицирования дисперсными нитридами зависит от их количества, размера и распределения.Для предотвращения процесса коагуляции образующихся ните ридов, уменьшения их размеров и более равномерного распределения в расплаве,вводятся одновременно титан и цирконий, а не один титан, При содержании титана и циркония менее

0,005 и 0,010% соответственно, количество нитридов мало и эффект модифицирования незначителен. При содержании титана и циркония более

0,05 и 0,10% соответственно, развивается процесс коагуляции нитридов и ухудшаются литейные свойства стали.

Церий является активным раскисляющим элементом. Его введение значительно повьппает стабильность усвоения расплавом титана и циркония и, кроме того> способствует более равно. мерному распределению их нитридов, что обеспечивает измельчение дендритной структуры и повышение жидкотекучести и трещиноустойчиности стали. При содержании церия < 0 005% усвоение титана и циркония не стабильно, а при содержании Ú0,010% металл загрязняется оксидными включениями.

Выплавляют плавки с предлагаемым химическим составом (1-3) стали, составом, выходящим из предлагаемых пределов (4 и 5) и известную сталь (состав 6)..

Результаты даны в табл. 1.

Литые образцы термообрабатывают по режиму: закалка 1100 С - воздух, отпуск 680 С - 2 ч.

Титан и цирконий вводят с целью воздействия на процесс кристаллизации стали и фррмирования первичной кристаллической структуры.

Жидкотекучесть определяют методом вакуумного всасывания расплава в кварцевые трубки ф3 мм по длине заполнения трубки (1).

3 1120032 4

Трещиноустойчивость определяют по Как видно иэ табл. 2, предлагаеметодике Трубицина с определением мая сталь (составы 1-3) по сравнению усилия зарождения трещин кристаллизу- с иэве"тной (состав 6) обладающегося металла (Р). ет повьппенными в 2 — 3 раза жндРезультаты испытаний приведены

5 котекучестью и трещиноустойчивов табл. 2. стью.

Таблица (Компоненты стали и их содержание, мас. %

Состав

И Се Ti Zr Fe

Si Mn Cr . V вки

1 0,15 0,15 0,8 14,0 0,6 0,15 0,005 0,005 0,10 Остальное

2 0,25 0,60 0,5 11,0 0,1 0,06 0,010 0,05 0,10

3 0,20 0,33 0,64 12,5 0,4 О, 10 0,008 0,03 0,07

4 0,29 0 11 0,99 15 3 0,.04 0 18 0,002 0,003 0,007

5 0,10 0,75 0,34 9,8 0,68 0,03 0,017 0,080 0,21

Известный

6 0,3 0,4 0,4 12,0 0,5 О, 10

Таблица .2

0,Щ ж/м

Трещиноустойчивость Р,кг

Сталь состава

6, ИПа

Жидкотекучесть 1, мм

980

1,4

270

1010

1,3

250

1040

290

0,80

750

130

25

890

0,75

180

970

0,9

140

9 (известный) ВНИИПИ Заказ 7695/21 Тираж 602 3egmcsoe

Фнпиаа ППП ФВвтеж", г.Увгород, ул.Проежтим, 4