Нержавеющая сталь для цементации

Нержавеющая сталь для цементации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ ... < г804710

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050479 (2i) 2764482/22-02 (51)Н. Кл. с присоединением заявки ¹

С 22 С 38/52

Государственный комнтет

СССР оо дел ам изобретен н и н открытий (23) Приоритет (53) УДК 669. 14. .018.52.821-194 (088.8) Опубликовано 150281. Бюллетень Мо б

Дата опубликования описания 150281

Р ..Ф.Петраков, В.И.Белякова, И.И.Зверевг, B.Í,.li ðoá, Н.M.Меркулов, В.В.Топилин, И.П.Бармотин, П.М .г. раще

Е.N,Сушкина, Г.И.Бирюков, В.С.Римкевич,. г:,,Т.,Bymн

Б : (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НЕРЖАВЕКЩАЯ СТАЛЬ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ

1,1-1,5

0 03-0, 1

Остальное

Молибден

Азот

Железо

0,12-0,18

До 0,6

До 0,6

15-16,5

2-2,5

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Изобретение относится к металлургии, а именно к созданию нержавеющих сталей для силовых деталей, упрочняемых с поверхности методом цементации или нитроцементации, и может быть использовано в гидроагрегатах авиационной техники и других отраслях машиностроения.

Стали, содержащие 15-18% Сг имеют двухфазную структуру. В отечественных марках 14Х17Н2 и 15Х16Н2АМ (ЭП479) содержание Д-феррита в основной мартенситной структуре может достигать 40 и ЗОВ соответственно.

В зарубежных марках (см.таблицу) при содержании аустенитообраэуищих элементов C u Ni на нижнем пределе содержание Сг-феррита может быть еще больше. Кроме того, Д -феррит отрицательно влияет на механические характеристики.

Известна нержавеющая сталь для цементации ЭП479 1), содержащая, вес.Ъг

Химико-термическая обработка стали ЭП479 включает предварительную нормализацию от 950 до 980 С, отпуск при 670 С 5 ч. Цементация при 950+

+30 С, скорость 0,06-0,08 мм/ч, от- . пуск при 670 С 10 ч. Закалка от

950+20 С в масле, обработка холодом при -70 С, отпуск при 250-350 С.

Механические свойства стали

ЭП479 после указанной термической обработки приведены в таблице.

Основным недостатком стали

ЭП479 является ферритная полосчатость, являющаяся причиной образования трещин при деформации и химикотермической обработке. На предприятиях, применяющих сталь ЭП479, при цементации на глубину более 1,0 мм по трещинам отбраковываесгся до 40% деталей.

Цель изобретения - исключение склонности к хрупкому разрушению, повышение прочности при сохранении уровня коррозионной стойкости.

804710

Поставленная цель достигается путем корректировки химического состава по хромовому эквиваленту.

Для достижения цели предлагаемая сталь дополнительно содержит кобальт, ванадий, церий и лантан при следую- 5 щем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Предлагаемая сталь для получения регламентированного содержания О-феррита в структуре 10-5Ъ) должна удовлетворять следующему условию фСг - 1,5

"0,75 lan - 30 < (4С + Зна) +

+ ЖИо + 1.5 ЖЧ 6 7

Углерод

Азот

Кремний

Марганец

Кобальт

Никель

Молибден

Ванадий

Хром

Церий

Лантан

Железо

0,12-0,20

Оу05 0 10

0,01-0,60

0,01-0,60

0,1-2,0

2,0-3,0

0,15-0,50

0,05-0,35

14,5-16,0

0,005-0,03

0,005-0,03

Остальное

Кроме того, сумма церия и лантана не превьыает 0,06. вес.%.

Механические свойства предлагаемой стали приведены в таблице после термической обработки, предварительная нормализация от 950 до 980 С, отпуск при 650-680 С, цементация при 980+

+10 С 8 ч, высокий отпуск 670+10 С

7-10 ч, закалка от 950+20 С в масле, обработка холодом -70 С, отпуск при

250-350 С.

Предлагаемая сталь обеспечивает стабильную мартенситную структуру с содержанием д -феррита в крупном сечении (60-80 мм) не более 5Ъ, прочность свыше 150 кг/мм, удовлетворительную коррозионную стойкость в атмосфере и рабочих жидкостях.

Применение новой стали вместо конструкционных типа 12ХН2А обеспечивает надежную работу изделий в .. эксплуатации без защиты от коррозии и увеличивает ресурс работы в 2 раза за счет повышенной износостойкости и контактной выносливости. Замена стали ЭП479 предлагаемой сталью позволяет устранить брак деталей по трещинам, составляющим 30-40%.

804710 о

Ю

an an an Ю о о о с ф ъ с о о о о

Я (О о с4

СЧ т 4. с4 о о с в ъ о о о

Ю о ъ с ч о л - о э

) з o o o

° — c — О о о а З а хо

Э н) оа а4

o,õ

Оа н:о х о х

За ае ах оо мо и и н и н и и и и и

° 4

C) an o

C) 1,() РЭ о н ч с М о е о о

Л и + и, и и н

Е О ;с ю Д o,an X r

804710

t 1 I

I Ц1Н!

l М I !

О!

I g I 1

1 ф1о l

1 НН I

I — — х о х х Ф х 1Н

0) оА, а ф а х о о о

1! н

I Э!

v t

1 III I 1!

В!о 1.

t О1м!

I g I

f« I

I ф 1- — 11 1 1

1 д 1 1

o !

1 1 I! о

I I «-3 1

1 I f

<У х о х х О

Х 1Н

0) » оа а ф ах о»о хо

l

I

1

1 — — » !»

00 ю

Я и

1 М

r

1 р «аа»

I

C) с

»«1 в„ о

1«

I

1! ! ! «-1 т1 CO о с с с

t о о о

1 II Н II Н

1 ! о %4 ! K > z

",м

I ..

Р ) с а о

«-1 Ю о н сч с с

О »II О

-Л

Н Ф Н н»

»Н»Э

«» pg о

4) !Н

ДОЗ

»О 4«! о о

»» » с

«-1 R Ю о

«-» ь с»») с о <ч

II If Н о э ъ» o o

1 - О

z o o

f ф

Х I

Ю 1 ф I н е и

If 1 п

Ц о

Ц

R lf

I

I

I

I

1

r

I

1

1

1

1 !

I

Н1 1

I х 1 °

Н!

М о

Цм» I о

g с

ОХ!

Ф Е! ан I а

К!О

AЦ I НН

Н 1 Н

OIf I O ои! ф хх1а

НХ1 оо1

5m1х

О!

Ка1нн !

CO I

ХО1

Ц Х

Е 1 а и — т — — — »

o I

CL 1

1 ф

»а! 1 ц я н!ах о! ех

О! uII!

Ц I

Р» 1

Э 1

III l О I

»с 1

1 V 1 о а

»о iо о an с с с с о о»"> о о

It 1f Н Н Н Н и Il

c — о м х и к ) х о х э х K ф ь о а а 4

c4 х оо хо х х

K о сю

1 о

x x о с(cd 1- ах а о ф ч о

<б а е

Ф х о х Ф

g x

Я з оа а 4

О,х оо хо

И

Х о 2 о х х х (о о х (Я хо

М 2

0,õ я х о ф х о

Ц о (-) х

4 I (ч 1

Ц 1

О, I

1 ф 1

Ю с

0Ъ

Е о

Ю

°

Ю

\ !(% 1 о м -1

0, 1 х а l хо!

ХХ(Д 1 ф I

0, I и с(1. ) C х и

5 ф

fd (й

1оо хое

U ф

Э 1

Ц I

I а !

1 ъ

1 U

Х I

Ю(Ю

1 -(1!

1

I

1

I

1

I

1

1 1

I I

1 1

I 9 1 (ч ! 0, 1 ъ в(o(1 & 1 I

О(ю

О(л(1 Я I

I p I 1

1 п Г 1

1 I I ф(О!

1 I I

l o

I I т-(1 1 ф I 1

5- — — 4 ) 1

1 м о ъ

1 О

I в : е

I

804710

Ю о м о II а о е в

Э (в L7 г 44 о сп И я gA

А Й в(36(uU< в о.

804710

14,5-16,0

0,005-0,03

0 005-0,03

Остальное

Формула изобретения

Хром

Церий

Лантан

Железо

1. Нержавеющая сталь для цементации, содержащая углерод, азот, кремний, марганец, никель, молибден, хром и железо, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью исключениясклонности к хрупкому разрушению, повышения прочности при сохранении уровня корроэионной стойкости, она дополнительно содеркит кобальт, ванадий, церий и лантан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Составитель Л.Суязова

Техред Т. Маточка Корректор М.Шароши

Редактор Т. Веселова

Заказ 10823/42 Тираж 692 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

Углерод

Азот

Кремний

Марганец

Кобальт

Никель

Молибден

Ванадий

0,12-0,20

0.,05-0,10

0,01-0,60

0,01-0,60

0,1-2,0

2,0-3,0

0,15-0,50

0,05-0 35

2. Сталь по п.1, о т л и ч а ю—

5 щ а я с я тем, что для получения регламентированного содержания К-феррита в структуре (О-5В ),ее состав удовлетворяет следующему условию:

ФСг - l,5

0,75 tNn - 30 " (ФС + 4N<) +

+ 3Йо + 1,5 « 3Ч 7.

3. Сталь по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что сумма церия и лантана не превышает 0,06 вес.Ъ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сталь ЭП479 ЧМТУ/ЦНИИЧМ, щ 1026-63.