Немагнитная сталь

Немагнитная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. И. Уваров В, В. Сагарадзе и Н. А. Те

Институт физики металлов Уральского научи Ф ф. (7!) Заявитедь (54) НЕМАГНИТНАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургйи, в частности к испытанию немагнитных сталей, и может быть использовано в специальном машиностроении для немагнитных деталей машин и приборов, в том числе - для производства банцажных колец турбогенераторов.

Известна высокомарганцовистая сталь pl), содержащая вес. %: .

Углерод 0,2-0,3

Марганец 12-16

Алюминий . 1,6 3

Кремний -0,7 1

Хром 6-8

Медь 0,5 1,5

Р3М 0,050, 1

Азот О, 15-0,25

Ванадий 0,5 Э

Железо Остальное

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой . является немагнитная сталь f2), содержащая, вес.%:

Углерод до 0,5

Марганец . 2О-30

Хром 5 12

Ванадий 0,0-0,5

Кремний 0 1,5

Железо Остальное

Недостатком известных сталей явля ются низкие прочностные свойства.

Бель изобретения повышение проч постных свойств.

Ю

Поставленная цель достигается тем, . что немагнитная сталь, содержащая углерод, еарганец, хром, ванадий, же Ю зо, дополнительно содержит азот, цирке ний, ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод . 0,4-0,6

Марганец 15 25 Хром 3,5-4,5

Ванадий 0,9-1, 7

Азот 0,05-0,1 6

Биркин и 0,05-0,15

981436

6 0,2

05

0,05 0,05

0,05

0,4

15 35 09

0,10 О 10 0,1

20 40 13

25 4,5 1.7

0,15. 0,15

0,16

0,6

Таблица2

1 050.

40

1 050

650-4 ч

60 59

Ннобнй 0,05-0,15

Железо Остальное

Повышение содержания ванадия в сгали до О;9-1,7% переводит ее в прннциниально другой класс материалов - crape щих сталей. Атомы ванадия, объединяясь с атомами углерода и азота, способны прн повьппенных температурах образовывать хнмнческое соединение — карбонитрид ванадия С (К ) М . Поэтому термическая обработка стали заключается в закалке

or высокой температуры 1100-1150 С (чтобы возможно большее количество легирующих элементов перешло в твердый раствор аустенита) и последующей изо- И термической выдержке в интервале

650 С. Введение циркония и ниобия о способствует сохранению мелкого зерна, несмотря на высокую температуру закалки. Оба эти фактора (выделение кар- 26 бонитридов ванадия и мелкое зерно) обеспечивают существенное повьпиение прочностных характеристик немагнитной высокомарганцевой стали. При этом пластические свойства остаются на высоком уровне.

Выплавляют слитки весом 30 кг и куют их при 1050-1150 С и прутки се» чением 15м15 мм .

Химический состав исследуемых сталей приведен s табл. 1. (сталь - прототип).

Заготовки подвергают термической обработке, после чего из них изготовляют образцы для испытания механических свойств. Все образцы перед испытанием механических свойств, немагнитные. Отсутствие ферромагнитной -фазы контролируется на магнитометре ШтейнбергаЗюзина.

В табл. 2-5 сведены результаты механических испытаний.

Из данных табл. 2-5 следует, что в закаленном состоянии все исследуемые стали обладают примерно одинаковым уровнем механических свойств. Различие между сопоставляемыми сталями (1 и .

2-4) проявляется после изотермической выдержки при 650 С. Выдержка при о

650 С практически не влияет на свой . ства известной стали (табл. 2). Прочностные свойства описываемой стали № 24 существенно возрастают уже в течение непродолжительной выдержкн 4 ч при

650 С, а.пластические свойства снижаются незначительно (табл. 3-.5).

Увеличение продолжительности изотермической выдержки приводит к дальнейшему упрочнению сталей 2-4.

Использование описываемой немагнитной стали позволяет в результате простой термической обработки достичь более высоких прочностных характеристик.

Сталь предполагается применять для изготовления бандажных колец (ответственных деталей турбогенераторов).

Таблица1

6508 ч

63

1100

60

39

65

63

1150

60

83

1050

60

45

92

93

58

55

54

62

50

89

62

68

53

74

100

650-4 ч

650-8 ч

650-4 ч

650-8 ч

650-4 ч

650-6 ч

650 - 8 ч

1 100

650-4 ч

1 1OO

650- 6 ч

650-8ч

650-4 ч

650 - 6 ч

650-8ч

Пропопжение табл. 2

61 65

Таблица 3

981436

1050

50

43

99

50

100

48

101

1100

92

105

32

106

108

60

Ъ 150

40

110

32

112.85

ill

110

36

109

47

102

1100

86

113

650-4 ч

650 - 6 ч

650-8 ч

650 4 ч

1 1 00

650- 6 ч

650-8ч

650 4 ч

650-6 ч

650 8 ч

650-4 ч 1050

650 6 ч

650 - 4 ч

Таблица4

981436

Продолжение табл. 5

650 6 ч

22

122

45

1 150

101

3l

115

650 4 ч

650-6 ч

650- 8 ч

116

105

127

0,9-1,7

0,05-0, 16

0>05-0, 15

0,05-0, 15

Остальное

Ванадий

Азот

0ир копий

Ниобий

Железо

Составитель Л. Суязова

Редактор Л. Авраменко Техред Т.Маточка Корректор М. Демчик

Заказ 9640/40 Тираж 660 Подписное

BHHNlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Формула иэобретения

Немагнитная сталь, содержащая углерод, марганец, хром, ванадий, железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочностных свойств, она дополни .35 тельно содержит азот, цирконий, ниобий, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,4-0,6

Марганец 1525

Хром 3,5,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 624950, кл. С 22 С 38/38, 1978.

2. Патент ФРГ И 2311739, кл. С 22 С 38/38, 1978.