Сталь
Иллюстрации
Реферат
ОПЙСАНИЕ
ИЗОЬРЕткния
К АВТОРСКОМУ С ИВЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявле (о 121079 (21) 2827926/22-02
Союз Советскик
Социалистичесмик
Республик
< «834213
* с (51)М. Клз
С 22 С 38/14 с присоединением заявки N9
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30,0581.бюллетень ИЯ 20
Дата опубликования описания 300531 (53) УДК 669.14.018..52.584-194 (088.8) (72) Авторы изобретения
А, Ï. Гуляев, T Ô. Волынова, И. Н. Бога
М.А ° Филиппов, Е.М. Сосенушкин, Б.М.
Г.Г. Амигуд и M.Ñ. Хадыев
Ъидпдритехническ и дена Фрудов ого ьй Ыйй ут.. черно
Уральский ордена Трудового Красного Зн институт им. С.М. Кирова и Центральный
Красного Знамени научно-исследовательс металлургии им. И.П. Бардина (7! ) Заявители (54) СТАЛЬ
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к немагнитным сталям для использования в специаль-. ном машиностроении, и может найти при-с менение в виде листа или сортового проката для деталей и сварных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по физико-механическим свойствам, а также по стабильной немагнитности.
Известна сталь Ст Г20С2КТ (1), содержащая, вес.%:
С О, 03-0, 1
Si 0,8-3, 5
Со 0,3-1,0
Ип 15-24
T t 0 2-1,2
Fe ° Остальное
Структура известной стали состо- 2О ит из двух немагнитных фаз — ГЦК и
ГПУ (с,), причем количество е.-фазы достигает после закалки или нормализации от 950-1000 С 50-70%. Благодаря тому, что мартенситная б — 25 фаза имеет более высокую прочность, чем аустенит, сталь Ст Г20С2КТ обладает в отожженном состоянии пределом текучести 35-40 кгс/мм и преде.
2. лом прочности 70-80 кгс/ми при хороших пластических свойствах, а также способностью к релаксации напряжений за счет у-эв -превращения.
Однако известная сталь СТ Г20С2КТ характеризуется недостаточно высоким пределом текучести, склонностью к хладноломкости и к образованию ферромагнитного < -мартенсита н процессе холодной пластической деформации
@изной,структурной стабильностью) .
Цель изобретения — обеспечение стабильной немагнитности, повышение механических свойств и хладостойкости.
Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, маргаНец, кремний, титан, кобальт и железо, дополнительно содержит ниобий, ванадий и азот при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,007-0,1
Марганец 18-23.
Кремний 0,2-2,0Титан 0,2-1,2
Кобальт О, 3-2, 5
Ниобий О, 02-1, О
Ванадий 0Ä1-1,О
Азот 0,02-0ii
Железо Остальное
834213
Таблица 1
Содержание компонентов
Сталь
Ип Si Ti o N
Остальное
0,05 19,2 1,92 0,81 0,6
Известная
0,04 20,0
0,1 23,0
Предлагаемая:
0,5 0,45
2,0 1,2 0,007 18,0 0,2 0,2 0,3 0,02 0,1 0,02
Таблица 2
Т gy с -фаза, OC Ъ
Сталь
41 75 36 52 27 13 -80 25
Известная
Предлагаемая, 1
55 80 48 85 24 13 -105 10
45 78 40 50 25 13 -110 15
40 76 55 80 30 15 -150 10
Таблица 3
Сталь
А-фаза, Ъ
Известная
35 105 160 230 25
65.Предлагаемая
120 175
60 160
100 165
225 10
220 15
230 10
Пример. Производят три опытных плавки предлагаемой стали в откритой индукционной печи емкостью
50 кг. Механические свойства опреде- ляют на образцах, вырезанных из кованых! прутков сечением 12 12 мм после закалки от 1150 С в воду.
Химический состав известной и предлагаемой сталей приведен в табл, 1; механические свойства и количество д-мартенсита в разрывных образцах в табл. 2.
В табл. 3 приведен фазовый состав сталей и критические точки после закалки, в табл. 4 — физические свойства и температура Нееля.
13се плавки предлагаемой стали как 5 после закалки, так и после закалки со старением являются неферромагнитными У-=1,00 г/э
Предлагаемая сталь имеет более высокий уровень значений условного Щ предела текучести и пластических свойств, чем известная сталь, обладает более низким порогом хладноломкос- ти и менее склонна к образованию ферромагнитного сС -глартенсита при пластической деформации по сравнению с известнойсталью. Это достигается за счет уменьшения величины зерна с 6 до 9 балла, выделения мелкодисперсных карбонитридов, увеличения количества б -мартенсита и увеличения стабильности при деформации в результате комплексного легирования ее ниобием, ванадием и азотом.
Применение предлагаемой стали позволяет сэкономить до 20 т металла при изготовлении каждой крупногабаритной-конструкции, .иа которую расходуется свыше 150 т листовой немагнитной стали, эа счет увеличения прочностных свойств предлагаемой стали.
Кроме того, увеличивается надежность сварных конструкций, поскольку процесс релаксации напряжений в сварных швах вследствие большого объема фазовых превращений происходит у предлагаемой стали более полно, структура обладает большей стабильностью по отношению к образованию ферромагнитной фазы и более высокой хладостойкостью, 21 008 016 005 То же
2,5 1,0 1,0 0,1
634213
Таблица 4
9 10 Я) Тф кгс/мм . ом см.10"6 10 6 град. еС
Сталь
Известная
19,5
50,5
12,5 ° 30
Предлагаемая
19,55
19,85
19,6
56,7
81,5
51,2
11,8
12,8
12,9
60
Формула изобретения
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 490865, кл. С 22 С 38/14, 1976.
Составитель Л. Суязова
Редактор И. Михеева Техред .H,Añòàëîø Корректор О. Билак
Подписное
Заказ 4012/51 Тираж 681
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Цроектная, 4
Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, кобальт, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильной немагнитности, повышения механических свойств и хладостойкости, она дополнительно содержит ниобий, ванадий. и азот при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,007-0,1
Марганец 18-23
Кремний
Титан
Кобальт
Ниобий
Ванадий
Азот.
Железо
0,2-2,0
0,2-1,2
0,3-2,5
0,02-1,0
0,1-1,0
0,02-0,1
Остальное