Ферритная сталь

Ферритная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (19) (И) (5D4 С 22 82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О, 005-0, 100

16-20

О, 3-1,0

О, 3-1,0

О, 1-1,0

О, 03-0, 10

0,001-0,050

0,003-0,050

0,05-1,50

0,003-0,050

Остальное (21) 3787308/22-02 (22) 02.07.84 (46) 15.02.86. Бюл. ¹ 6 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) В.П.Остапенко, В.Л.Зубов, Н.В.Подобедова, 10.А.Нефедов, А.В.Рабинович, Е.И.Мошкевич, К.П.Вербицкий и Л.А.Лузанова (53) 669.14.018.8-194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 77 1179, кл. С 22 С 38/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N- 881147, кл. С 22 С 38/28, 1981. (54)(57) ФЕРРИТНАЯ СТАЛЬ, содержа- щая углерод, хром, кремний, марганец, титан, алюминий, кальций, редкоземельные металлы, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологической пластичности, она дополнительно содержит ванадий н цирконий при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Углерод

Хром

Кремний

Марганец

Титан

Алюминий

Кальций

Цирконий

Ванадий

Редкоземельные металлы

Железо

Изобретение относится к металлургии, в частности к высокохромистым сталям Ферритного класса, используемым в машиностроении как коррозионностойкий материал.

Цель изобретения — повышение технологической пластичности феррит ной стали.

Цирконий и РЗМ совместно с тита ном образуют в жидкой, стали мелкодисперсные тугоплавкие нитриды, слу жащие центрами кристаллизации, а также оказывают влияние как поверхностно-активные элементы, уменьшая работу образования зародышей критического размера и адсорбируясь на гранях кристаллов, тормозят нх рост, что вызывает эффективное измельчение зерна. Содержание этих элементов ниже нижнего предела (менее О,ООЗХ) не дает требуемого эффекта, а более 0,05X — приводит к эффекту перемодифицирования, что обусловливает рост литого зерна.

Наряду .с этим повышается вязкость жидкой стали и склонность к пленообразованию, что вызывает поверхност ные дефекты на слитках.

Ванадий в отличие от титана и циркония образует нитриды, выделяющиеся в твердой стали преимушест-, венно по границам зерен в виде сетки. При нагреве слитков под прокатку (1000 С) нитриды ванадия, имеющие более высокую температуру растворения (й1100 С), препятствуют росту зерна. Содержание ванадия менее 0,05Х не дает эффекта, а присадка ванадия более 1,5Х приводит к тому, что часть нитридов выделяется в виде игл, являющихся концентраторами напряжений при деформации металла и приводящих к зарождению трещин.

Однако в данной стали цирконий и ванадий не проявляют всех необходимых свойств, так как получение максимального эффекта повышения пластичности и выхода годного металла при переделе слитков возможно только при совместном дейст,ии в стали комплекса элементов, включающих кальций, титан, цирконий, .ванадий и Р3М.

1211331

Химический состав сталей приведен в табл.1, Сталь разливают в две

25 кг изложницы. Из полученных слит" ков один куют на сутунку размером

5 10 ° 100 1000 мм, а от другого отбирают образцы для определения дисперсности макроструктуры и механических свойств. Относительную шири. ну зоны транскристаллизации и средний размер ранноосных зерен определяют на поперечных температурах.

Продольные образцы литого металла испытывают на горячее кручение на машине СИЭГ-10 Т при скорости вращения 20 об/мин и температурах нагрева 800,900, 1000 С.

Определение выхода годного металла производят после конки слитков на сутунку по формуле

А =- -100X

Г

3 где 3 — вес слитков, заданных в ковку, кг;

à — вес годных кованных штанг, кг, Результаты испытаний приведены в табл.2 °

Из табл.2 следует, что предлагае30 мая сталь (плавки 10-18) в сравнении с известной характеризуется мелкозернистой однородной структурой, отсутствием зоны транскристаллизации. Это определяет высокие пластические свойства литого металла при температурах .горячей деформации. Образцы предлагаемой стали выдерживают в 2-3 раза большее число скручиваний до разрушения. В резуль40 тате выход годного металла при ковке слитков увеличился в среднем на 11Х. При содержании легирующих элементов за граничными пределами (плавки 1-9) ухудшается макроструктура и пластические свойства литой стали, в результате чего уменьшается выход годного металла при деформации слитков.

Применение предлагаемой стали позволяет повысить выход годного металла при переделе слитков на

5-11Х, что при тех же плавильных мощностях дает возможность увеличить производство остродефицитных высоколегированных нержавеющих сталей.

1211331

1 Г

Таблица 1

Содержание компонентов в стали, вес.Х т

Се Fe « (13 т

С Si Nn Cr Ti AI Ca Zr V РЗМ

2 9 10 11

3 4 5 6 7 8

Составы стали за граничными пределами по содержанию элементов (б-, 05 0,5 0,4 17,6 0,6 0,04 0,009 0,0028 0,6 0,01

0стальное

2 0,04 1, 1 0,6 19,5 1, 1 0,07 0,052 0,004 0,2 0,004

3 0,004 0,6 0,5 19,3 0,25 0,04 0,03 0,008 0,046 0,009

4 0 005 0,4 0,6 18, 1 0,8 0,05 0 012 0,053 0,4

0,008

0,006

5 0,05 0,25 0,4 17,4 0,6 О, 12 0,0009 0,005 0,6

6 0,07 0,5 0,4 17,9 0,4 0,09 . 0,025 . 0,007 1,53 0,049

7 . 0,03 0,7 0,4 20,2 0,09 0,03 0,008 0,006 0,9 0,0027

0,4

1, 1 17,7 0,2 0,029 0,041 0,008 0,7 0,005

«

8 0,06

9 0,11 0,6 0,7 15,8 0,9 0,07 0,01 0,011 1,2 0,054

Предлагаемый состав стали

10 0,07 0,6 0,25 16,8 0,4 0,06 0,018 0,009 0,4 0,008

11 0,03 0,7 0,5 20,0 0,3 0,045 0,001 0,003 0,3 0,009

12 0,05 0,3 0,6 16,9 0,9 0,05 0,004 0,009 О, 1 0,004

«

13 0,10 0,6 0,3 19 1 0,1 0,07 0,002 0 05

0,7 0,005.

14 . 007 10 08 182 10 005 002 001

0,8 0,009

1,0 0,007

05 06 194 06 003 004 002

15 0,08

16 0,04

1 0 17,4 0,4 0 09 -0,010 0 026 1 5 0,007

0,3

0,05 0,003

17 . 006 04 04 160 07 О1 0009 001

18 0,005 0,7 0,5 18,7 0,5 0,06 0,05 0,007 0,9 0,05

Известный состав стали

0,09

0 06 0 4 0 7 18 0 0 5 О 05 0 002

0,03

2 0 08 0 8 0 5 20 0 0 8 0 8 0 03

1211331

Таблица 2

Число оборотов до разрушения образца при температуре, С

ОтносительПлавка, У

900 1000

800

Составы стали за граничными пределами по содержанию элементов

3,66

66

13

2,51

15

12

2,41

65

2,69

66

10

1,21

10

65

17

3,5

18

2,48

12

67

3,1

Предлагаемый состав стали

22

1,81

10

1,46

29

18

1,62

33. 12

27

75

1,41

18

41

38

1,15

29

34

1,18

15

1, 15

22

76

27

1,31

1,28

18

23

Известный состав стали

4,1

19

15

4,3

12

ВНИИПИ Заказ 613/33; Тираж 567 Подписное

Филиал ППП "Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 ная ширина эоны транскристаллиза ции, Ж

Средний размер равноосного зерна,мм

Выход годного металла, Е