Сталь

(59 4 С 22 С 38/14 . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "ЦНИИТМА 1 И", Производственное объединение "Ижорский завод" им, А.А.Жданова и Производственное объединение турбостроения "Ленинградский металлический завод"(54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, молибден, ванадий, титан, алюминий, кальций и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и ударной вязкости, она имеет следующее соотношение компонентов, мас. Х:УглеродКремнийМарганецНикельМолидбенВанадийТитанАлюминийКальцийЖелезо1217913 Содержание компонентов, мас. 7.Бд Мп Бь Мо Ч Н. Состав, Р А 3. Са Ре 0,005 Оф 20 Ою 10 Зф 2 О, 70 020 Оэ 085 0005 0,005 Остальное 0,035 0,37 3,5 1,00 0,30 0,11 0,02 0,05 0,01 0,05 0,50 3,7 1,20 0,40 0,15 0,04 0,080,01 0,08 3,0 0,65 0,15 0,05 0,001 0,001 0,020,06 0,60 4,0 1,45 0,45 0,18 0,06 0,13 0,25 1,8 1,0 0,25 0,03 0,0 1 0, 1 О 0,03 Ф 0,01 0,001 0,18 0,45 2,1 1,2 0,35 0,08 0,03 0,05 0,02 Изобретение относится к металлургии, в частности к низкопегнрованным сталям, предназначенным для использования в качестве осчовы для рабочих колес гидротурбин с облицовкой их нержавеющей сталью.Целью изобретения является повышение прочности и ударной вязкости стали.Предлагаемая сталь отличается от известйой более высоким содержанием марганца, что способствует повьзпению прочности за счет увеличения количества карбидов к карбонитридов, выделяющихся в процессе дисперсионного твердения.При содержании марганца менее 3,2 мас. Ж в структуре стали наряду с мартенситом появляется феррит, что приводит к снижению прокаливаемости,прочности. и,ударной вязкости. Повышение марганца выше верхнего предела 3,7 Х) нецелесообразно, так как достижение требуемого, уровня прочности обеспечивается, но при этом снижается ударная вязкость за счет более интенсивного выделения карбидов и карбонитридов.Предлагаемая сталь отличается от известной более низкий содержанием углерода, что обеспечивает получение малоуглеродистого легированного мартенсита,замещения с повышенной прочностью, пластичностью и вязкостью, особенно при отрицательных температурах.; Получение стали с содержанием углерода ниже 0,02 мас .Х приводит к ее удорожанию,кроме того при таком содержании угле-,.рода нельзя обеспечить высокие1прочностные характеристики. При со.держании углерода выше верхнего 5 предела (0,05 мас,Х) происходит снижение ударной вязкости.Предлагаемая сталь отличается отизвестной более высоким содержаниемванадия, что упрочняет сталь и по"вышает ударную вязкость за счет измельчения зерна. При содержании ванадия ниже нижнего предела (0,0853)наблюдается полное растворение карбонитридов в аустените, что не оказывает эффективного воздействия насвойства стали.При содержании в стали ванадиявыше верхнего предела О 157 увеличивается количество карбидов н кар бонитридов ванадия, располагающихсяпо границам зерен, что снижает удар"ную вязкость.Химический состав трех плавокпредлагаемой стали (1, 2, 3), плавок, выходящих за пределы предлагаемого состава (4, 5), и известнойстали (6, 7) приведены в табл,1.В табл.2 приведены механическиесвойства укаэанных плавок после опти мального режима термической обработки вИспользование предложенной сталив качестве основы при изготовлениивысоконагруженных рабочих колес гидротурбин позволит по сравнению сизвестной примерно в 1,5 раза повысить эксплуатационную стойкость, чтоувеличит срок службы гидротурбин,Таблица 1Механические свойства Режим термообработки КСЧ . КСЧ, прн при +20 С -40 С е МПа в МПа 22 0 68 7 2250 450 22,5 70,5 2250 11500 835 840 710 714 840 845 70 5 2150 140022, 5 70, 5 2230450 721 725 850 860 22 аО 6825 2 100300 22,5 69,5 2150 1350 745 750 549 600 215 68 аО450 800 22,5 69,0 500 850 710 720 620 630 740 750 21 аО 67 а 5 1200 500 21,5 68,0 1250 5 10 430440 2220 6820550 750 23,0 69,5 1600 . 800 590 610 П р и м е ч а н и е. В числителе и знаменателе указаны минимальные и максимальные значения свойств. Редактор А.Долинич Заказ 1085/33 Тираж 567ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Отпуск при650 С, нормализация от920 С, выдержка 4 ч.,отпуск при620 С, выдержка 24 ч. Составитель . В.БростремТехред О. Ващншина Корректор И.Муска