Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

н тнв,t óóó ;,он+не ть|ф

О П, Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)771180

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6Ф) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 040978 (21) 2658748/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 151080.Бюллетень М38

Дата опубликования описания 151080 (51}М. Кл.з

С 22 С 38/38

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л.С.Малинов и А.П.Чейлях (71) Заявитель

Ждановский металлургический институт (54) СТАЛЬ

Цель изобретения — повышение проч ностных свойств при сохранении пластичности.

Это достигается тем, что предлагаемая сталь дополнительно содержит ванадий, кальций и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод

Хром

Марганец

Кремний

Азот

Ванадий

Кальций

Алюминий

Железо

i0

До 0,35

До 0,5

До 0,03

До 0,03

Остальное (11. 15

Предлагаемая сталь относится к аустенитно-мартенситному классу.

Структура стали после закалки — мартенснт в количестве 20-25Ъ и 75-80Ъ аустенита. Мартенсит является упрочняющей фазой. Содержание углерода

0,05-0,1Ъ обеспечивает получение малоуглеродистого легированного мартенсита с повышенной пластичностью.

Получение стали с содержанием углерода ниже 0,05Ъ в производстве весьма дорого. Увеличение содержания

Изобретение относится к области металлургии, в частности к аустенит. но-мартенситным сталям.

Известна сталь, содержащая,вес.Ъ:

Углерод До 0,1

Хром 12-15

Марганец 11-14

Молибден 0,5-1,2

Азот 0,08-0 2

Примеси:

Кремний

Никель

Сера

Фосфор

Железо

Недостатком известной стали является низкий .уровень прочностных характеристик (особенно предела теку- 20 чести в закаленном состоянии). Для достижения более высокой прочности требуется проведение. более сложных обработок, включающих закалку, пластическую деформацию, старение и т.д. 25

Указанные обработки удлиняют технологический процесс обработки, делают невозможным использование этих сталей для деталей сложной конфигурации. 30 (53) УДК 669 15 26 74 782 786 292

71 891-194 (088.8) 771180

Таблиц

Содержание легирующих элементов, вес.Ъ

Сталь

С Cr Mn Si N

0,03 12 4,5 0 1 0 01 0,01 0,04 0,04

0,05 13 5,0 0,2 0,03 0,02 0,05 0,05

0,08 14 6,0 0,3 0,125 0,03 0,08 0,4

Qll (оптимальная) 0 1 14 5 6 5 0,5 Ог13 Ок05 Ою1 Осб

0,12 15

0,1 13

7,0 0,6 0 15

13,5 До 0,14

О 35

О, 07 0,12 0,8

0,9 До 0,5

Ст

С в 100

Закалка с 110 масло, отпуск

200 оС

130 17 Зб 12 5

110

То же

135 13 30 9 углерода выше 0,10Ъ приводит к снижению точек Мн и Мк и получению после закалки преимущественно аустенитной структуры. При этом снижается предел текучести до .70-80 кгм/мм .

Отличительной особенностью предлагаемой стали является способность нестабильного аустенита превращаться в мартенсит в процессе деформации при испытаниях механических свойств. Этим обеспечивается высокий уровень прочности

Укаэанный фазовый состав и оптимальная стабильность аустенита достигаются при содержании хрома 13,014,0Ъ и марганца 5,0-6,5Ъ. Нижний предел содержания хрома взят с целью обеспечения высокой коррозионной стойкости стали. При содержании хрома более 14Ъ количество мартенсита в структуре уменьшается до 5Ъ, при этом снижается предел текучести. Кроме того, это приводит к появлению б -феррита и стабилизации аустенита, что снижает предел прочности.

При содержании марганца ниже 5Ъ происходит увеличение количества мартенсита закалки, что приводит к снижению пластических характеристик.

При содержании марганца более 6,5Ъ после закалки об эуется аустенит повышенной стабильности. При этогл пределы прочности и текучести заметно снижаются, а пластические харак,теристики возрастают.

Содержание кремния меньше 0,2Ъ невозможно иэ-за раскисления стали ферросилицием. Содержание его более

0,5Ъ приводит к снижению растворимости карбидообразующих элементов в аустените.

При содержании азота меньше О,ОЗЪ снижается эффект упрочнения за счет нитридов и карбонитридов. Присутствие же более 0,13Ъ азота приводит к снижению количества мартенсита закалки, стабилизации аустенита и, соответственно, к снижению пределов прочности и текучести.

При содержании алюминия менее

0,05Ъ уменьшается эффект дисперсных

f$ выделений. Увеличение содержания его более 0,1Ъ приводит к появлению в структуре д -феррита, снижающего пластические характеристики.

20 Кальций введен с целью повышения пластичности и ударной вязкости стали. При содержании кальция менее

0,02Ъ повышения пластичности не происходит. При увеличении содержания кальция более 0,05Ъ заметного роста пластичности не наблюдается. Кроме того, это приводит к увеличению стоимости стали.

Химический состав и механические свойства сталей после термической обЭО работки приведены в табл. 1 и 2 (соответственно), где сталь 7. — — Ч— предлагаемая; сталь Vl — известная. а 1

Са А1 V Mo Ni

771180

Продолжение табл. 2

3 4 5 . б (оптимальная) 145 10 25 8

117

145 8 21 б

130 12 28 9

115

V„

100

75 28 23 12

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 345231, кл. С 22 С 38/38, 1972.

Составитель Л.Суяэова

Редактор Н.Корченко Техред Н . Бабурка Корректор M.Пожо

Заказ 6631/37 Тираж 694 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная. 4

Сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, азот и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочностных свойств при сохранении пластичности, она дополнительно содержит ванадий,. алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,05-0,1

Хром 13-14

Марганец

Кремний

Азот

Щ Ванадий

Алюминий

Кальций

Железо

5-6,5

0,2-0,5

0,03-0,13

0,05-0,6

0,05-0,1

0,02- 0,05

Остальное