Сталь
Иллюстрации
Реферат
1
С. H. Примеров, В. Н. Зоц, В. Е. Гельман, В. Г. Горенко, А. А. Шейко, С. Н. Бобраков, В. А. Чеботарев, и Б. А. Манжола о
1 Институт проблем литья АН УкраинсИФ=СЮ-(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургии стали и литейному производству, в частности к литейной стали, обеспечивающей гидроплотность изготовленных из нее отливок, и обладающей высокими коррозионной стойкостью, литейными и механическими свойствами.
0,01--0,12
0,1-1,0
1,0-2,0
16 — 19
11 — 13
3 — 4
0,3-0,6
0,3-0,6
0,01 — 0,08
0 005 — 0,1
0,002 — 0,005
Остальное
Наиболее близкой к сталь (1), содержащая, Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Никель
Молибден
Титан
Медь
Алюминий
Кальций
Магний
Редкоземельные металлы
Бор
Железо предлагаемой является вес.%:
0,01 — 0,12
0,1 — 1,0
1,0 — 2,0 э
16-19
11 — 13
3 — 4
0,3 — 0,6
0,3-0,6
0,01 — 0,1
0 005 — 0,08
0,005 — 0,05
Недостатками известной стали являются относительно невысокие коррозионные стойкость и прочность, что снижает качество изготовленных из нее отливок арматуры химического и нефтяного оборудования.
Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости и прочности при сохранении плотности, пластичности и литейных свойств.
Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая утлерод, кремний, марганец, 10, хром, никель, молибден, титан, медь, алюминий, кальций, магний, редкоземельные металлы, бор и железо, дополнительно содержит иттрий и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Никель
Молибден
Титан
Медь
Алюминий
908928
0,005 -0,05
0,005 0,05
Кальций
MRI йий
Редкоземельные металлы 0,005 -0,08
Иттрнй 0,005--0,05
Бор 0,002-0,005
Ниобий 0,01--0,2
Железо Остальное
В качестве РЗМ выбраны церий, празеодим и гадолиний в равном соотношении.
Дополнительное введение в состав стали
4 иттрия повышает термодинамическую стабильность структуры в агрессивных средах за
I счет снижения общего содержания неметаллическнх включений и кислорода, повьппения гомогенности структуры. Оптимальное содержание иттрия в стали находится в пределах
0,005 — 0,05 вес.Уо. Меньшее его содержание не обеспечивает снижения содержания включений и кислорода, и, соответственно, повышения коррозионной стойкости, а большее, свыше верхнего предела, вызывает появление избыточного количества окислов и других включений на границах зерен, что резко снижает весь комплекс свойств стали.
Введение в состав стали ниобия связано с его способностью увеличивать прочность стали за счет образования мелкодисперсных частиц. Благодаря этим частицам зерно измель чается. При нагреве до 900 — 1000 С частицы почти полностью растворяются в твердом растворе, а при охлаждении выделяются в виде дисперсных частиц ниобия и титана,. что приводит к повышению прочности стали, Оптимальное содержание ниобия в стали определяется пределами 0,01-0,2 вес.
Меньшее его содержание не способствует благоприятным изменениям в структуре стали и, соотвегствешц1, повьннению ее прочности.
Больнее содержание ниобия в стали, вьнне верхнего предела, в связи с довольно высоким содержанием титана, приводит к избыточному количеству частиц, которые уже не обеспечивают повышение ее прочности.
В качестве редкоземельных металлов выбраны церий, празеодим и гадолиний в связи с тем, что именно эти элементы иэ группы
io редкоземельных металлов обладают наиболее высокой модифицирующей и рафинирующей способностью, Сталь приобретает мелкозернистую структуру, свободную от крупных включений, особенно сульфидов. В рассмотренном плане эти элементы практически не уступают друг другу, и их равное соотношение обеспечивает максимальный эффект, исходя из показателей коррозионной стойкости и пластичности, ур Для определения оптимального состава исследованы ее плотность, коррозионная стойкость, механические свойства и жидкотекучесть в зависимости от различного содержания входящих в ее состав компонентов.
Металлы выплавляют в 160 кг индукционной печи из исходной птихты, включающей лом, литники, возврат и т.д.
Химические составы опытных сталей приведены в табл. 1.
Результаты испытаний — в табл. 2.
По пластичности, плотности и жидкотекучести предлагаемая сталь не уступает известной, а в некоторых случаях несколько превышает ее по этим показателям.
Предлагаемая сталь может быть использована для изготовления литых деталей арматуры, работающих в азотной кислоте и в других менее агрессивных средах.
908928 о оо о о о о о о с - с! о о о о о о о Ф о о
Ю) о о
lA о) 3 4 3 а с, о -о о о о о о о о о
О О О
8 8 О
О О О с> Я
О О
)О С 4
О О
О О
С )
С»
Ю
О
О О О
О О О
» е» Ч
О О О
О О О
)Ч Ж
О О
О О
С 4
О О
О О
С.1
О о о оЯ î o3 8 о о о О îo о о о о о о о о о о
О
О х
С
О о
Р Ъ
С»
g) о
Ф О. о о
° 3
С» о
И
)/Ъ о
Ю о Ф . О о о. и о и о
О irl
С) 1О
I/l
) Г) о м о
)/Ъ
О (4 Ю СЧ а о оо о г- г» е о, о о о о о о о о о
О со о о о о
)Г)
О
)y I g I
3! !
О и и и
Q й», 8 8 8 8 8 8
О О О О О О О О оо ю сч сч, с
О О О О О О О„О О о о о о о о о" о о о
I
I ! !
О с 3 D О v cO l QO гч о
<ч о оо )л о о о. о о о о о о о о о о о о
9089243 о о
О а Г- О а т О Г И г- !- !» г- г- г- r r! Ch 00 Г- О "Ф О О
Ф 10 Ф EA Ю ю и 4 !
v о у Я
О Г4 оо оо О ™ O
4" О О О !Г! Ю .! О цр
4 о
C- OO Î Î О Г- ΠΠ— Оо а и Ф Ф Ф а
М о! О М ГЧ
Г 4 Г! Г С4 Г4 Г4 Г4 Г! Г.4 Г4
v фо оо О1
М М М
Г! Ь Г4 о0 о O
В
1 1
1 1 !
М ct ч Ю О) Ф
Оо OO Г» 00
8 о о о 8 о о™„ о о о о о о о
М о
CI о г- Г!
00 оо ооо 8 8
o" о о оо а М О а М м, m N pV м m cu
Ch Ch Ch О\ Ch О\ Ch
Г-" !.-"
М
О
О t»
М 4" М
Ch OI Ch
t» Ф р
>ф о
"й
3 (Ч йо ф
Ф
Г» CO OO (Г 4 Г 4 Г Г4 Г Г !
И оо О оо Ch Ch
М Ц М М М
Ж
4!
Р й
44
1 I I о
1 1 I I I
I ! !
iд 00 CO !»
ГЧ О! Г!
908928
О
3-4
0,3-0,6
0,3 — 0,6
0 01 — 0,08
0,005 — 0,05
0,005-0 05
0,005-0,08
0,002-0,005
0005 — 0 05
0,01-4),20 .
Остальное
Составитель Л. Суязова
Техред А.Бабинец
Корректор С. Шекмар
Редактор Н. Ковалева
Заказ 764/34
Тираж 657
ВНИИЙИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий
Il3$35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, титан, медь, алюминий,. кальций, магний, редкоземельные металлы, бор и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкоСти и прочности при сохранении плотности, пластичности и литейных свойств, она дополнительно содержит иттрий и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,01-0,12
Кремний 0,1 — 10
Марганец .1,0 — 2,0
Хром 16 — 19
Никель 11 — 13
Молибден
Титан
Медь
Алюминий
Кальций
Магний
Редкоземельные металлы
Бор
Иттрий
Ниобий
Железо
Источники информации, i5 принятые во внимание при зкспертмзе
). Авторское свидетельство СССР по заявке
М 2510708, кл. С 22 С 38/54,- 23.01.78.