Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ксо

ОП ИСАЙ-ЙЖ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ей64

Союз Советск ив

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 04,11,77 (21)2540169/22-02 (51) M. Кл.

С 22 С 38/54

С 22 С 38/58 с присоединением заявки М

Гоеударствеииый комитет

СССР (23) Приоритет (53) УЙК 669. l 5 26 24 28 74 293 71 781 857-194 (088.8) ао делен изебретеиий и открытий

Опублнковано30.04.80 Бюллетень .%1 6

Дата опубликования описания 03.05,80.

Н, А. Сорокина, Е, А, Ульянин, В. И. Федорова, А, II. Шлямнев, Б. А. Кардонов, А. А. Быков, В. В. Топилин, И.Н. Мелькумов, Л.С. Булавина, В. Я. Ганчо, А.П. Гришин, E. И. Тюрин, А. В.Журенко, Е. Б. ? зановский, П. П. Пашков, В. М. Авцин и К. A. Юшенко (72) Авторы изобретения

11ентральный ордена Трудового Красного Жамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И, П. Бардина (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

1

Изобретение относится к металлургии, а именно к созданию нержавеющих сталей, обладающих коррозионной стойкостью, немагнитностью и, сохраняющие пластичес кие и вязкие свойства при криогенных температурах до минус 269 С.

Из известных высокопрочных, коррозионностойких, немагнитных, свариваемых сталей, обеспечивающих требуемые значения прочности ((5 Р 60 кгс/мм о f0 при +" 0 C) по составу ингредиентов наиболее близкой к предлагаемой стали является сталь 1 следующею химического состава, вес. 7.

Углерод 0,010,05

Хром 13-16

Никель 24-34

Молибден 1-1,5

Титан 1,9-2,3

Алюминий О, 1-0,35

Ванадий О, 1-0,5

Марганец 0,25

Кремний 0,25

Сера 0,01 фосфор 0,01

Бор 0,001 5

Железо Остальное .

Известная сталь, выплавленная в тех же условиях, что и предлагаемая, после закалки и старения обладает довольно высокими; показателями; прочности и пластичности при +20 С.

При температуре кипения ожиженного гелия (мнну г 269 С) в -известной стали о пластичность и вязкость cyatecTBeHYo снижаютс я.

Испытания при высоких температурах показывают что в при 750 850 С известная сталь обладает низкой пластичностью, относительное удлинение 6> не превышает 9%. Это указывает на низкую деформационную способность стали при высоких температурах и свидетельствует о том, что формирование качественного сварного шва в стали затруднено. Металлографический анализ образцов, прошед ших тепловую обработку, которая включает в себя нагрев и выдержку образцов

0864

3 73 о при 750-900 С, показывает, что в стали образуется значительное количество избыточной фазы с преимущественным расположением по границам зерен.

Фрактографические исследования пока зывают, что образцы, прошедшие вышеуказанную тепловую обработку, разруша о ются при минус 269 С интеркристаллитно, в изломах наблюдаются трешиньь

Недостатки известной стали делают невозможным применение ее для изготовления крупногабаритнь|х сварных узлов, предназначенных для работы турбогенератора в условиях сверхпроводимостии.

Бель изобретения - создание немаг нитной коррозионностойкой стали, соед ь няющей в себя положительные качества: аустенитных термически не упрочняемых сталей - удовлетворительную свариваемость в больших сечениях, повышенные значения пластичности и вязкости при криогенных;температурах, и дисперсионнотвердеюших — высокую прочность при плюс 20 С (предел текучести не ме о нее бо2 ) 60 кгс/мм ).

Э

Для значительного усовершенствования механизма старения изменяется химический состав стали.

В предлагаемой стали оптимальные свойства достигаются введением ниобия и неодима, увеличением содержания молибдена и алюминия, исключением из состава титана и ванадия. Предлагается сталь следующего состава, вес. ;

Углерод 0,01-0,07

Хром 10 18

Никель 24 36

Молибден 2-5

Марганец. 0,8 4,5

Ниобий 2 6

Алюминий 0,9-2,0

Кремний 0,3

Сера 0,015

Фосфор 0,015

5 Вор 0,001-0,005, Неодим 0,01 0,5 при этом (%С) X P (APk gg) —, Nb) > 0

Железо Остальное, Введение ниобия в количестве 2-6%

10 обусловлено тем, чтобы: а) при старении сплава получить интерметаллид Hi> (ЯЬ,АР) но не М! 11 б) уменьшить склонность к росту зерна стали.

Указаниые пределы по концентрации ниобия 2-6% позволяют получить требуемые значения прочности, при содержании ниобия менее 2 получить требуемую прочность (предел текучести не менее 60 кгс/мм ) не удается иэ-за недостаточной интенсивности выделения упрочняюшей фазы, повышение концентрации ниобия выше 6% приводит к образованию весьма грубых выделений, раз25 мером свыше 0,3-0,5 мкм другой интерметаллидной фазы типа Г6 МЬ„которая играет роль концентраторов напряжений.

Неодим способствует преимущественному выделению упрочняюшей .фазы в глубине зерна только в указанных концентрациях, так как при содержании меньшем 0,01% это положительное влияние неодима не проявляется, а при большихвыше 0,5% - неодим взаимодействует с другими элементами, образуя вблизи границ скопления избыточных фаз, снижающих вязкость и пластичность.

Механические свойства предлагаемой и известной сталей приведены в табл, 1.

Примеры составов предлагаемой стали приведены в табл. 2.

730864

О ро

Сб И

v °

Ф о

Я ь а ь и ю о о.о

СО

«g а

h3 о и .о и

tf

Э

Л»

С4 СЧ а СО O

o o o o (Q

СЯ о

--.р О

СЧ

1- о о о

С0 1

o o о о

o o

С ) о о о

СО С9

o o о о

o" o о о

CD

СО

СЯ д Ь-

СО

Я о" с Л о > С а о о ,Я г

co o o

СЧ СО

СО о

СО И с4

E. о р) Й

СО с1 о (0 х о

СЦ (Г

СО С"Э о

СО

Л о

Ю

О) о о о

Я сп о (О

СО СЧ

tQ С ) ч-1 о о

tQ

СО о о о о о o o o

СО о о

« о о

6 и

М

e o л m a

Р Р

Щ (-»

СО. (O т- . СО

СО СО С9 СО СЧ CD ° сО 0) СО

В а а СО С

cu cD o H o

03 (Q СО о в «,г„„« (Q

O cu с О

Со СО СО СО СО ГСО

СО

o o

1- «- «-

-3

«

И

3 а о

730864 и я Марганец

Алюминий м, Бор йэ Н иобий с я Неодим

Железо и 2. Сталь яс я тем, 1. Сталь, содержащая углерод, кро никель, молибден, марганец, алюмини бор и железо, о т л и ч а ю ш a s тем, что, с целью повышения ее свар ваемости, пластичности и вязкости пр темнературах от плюс 20 С до минус о о

269 С, она дополнительно содержит ниобий и неодим при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод О, 0 1-0,07

Хром 10-1 6

Никель 24 36

Молибден 2 5 (kc.)x(<(h9+ o)-èü)) î

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3895939, кл. 7 5-124, 197 5.

Формула изобретен

0,8 4,5

0,9-2,0

0,001-0,005

2-6

0,010,5

Остальное. поп. 1, отличаюшачто соотношение

Составитель Л. Суязова

Редактор M. Ликович Техрдд М. Кузьма Корректор М. Шароши

Заказ 1471/15 Тираж 694 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 фипиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4