Немагнитная сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И) 4 С 22 С 38/ ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕН ПЬСТВУ ледователургии сегьян,О.В.Утен 8.8)32-72 ОПИСАНИЕ ИК А 8 ТОРСКОМУ С 8 И(57) Изобретение относится к металлур гии, в частности к сосгаву высоко- прочной немагнитной отали, преднаэна" ченной для изготовления нержавеющих пружин и упругих элементов. Цель изоб ретения - повышение прочностных свойств стали. Поставленная цель до" стигается тем, что сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.7; углерод О, 12-0,37; кремний 1,6-2,0; марганец 16-18; хром 12-14; ванадий 0,8-1,4 азот 0,15-0,33; железо остальное, при условии, что содержание углерода и азота удовлетворяет следующему соотношению: 0,70 (углерод + азот) 0,45. 1 табл.1420062 10 15 40 5055 Изобретение относится к металлургии, в частности к составу. высоко- прочной немагнитной стали, предназначенной для изготовления нержавеющих пружин и упругих элементов,Целью изобретения является повьппение прочностных свойств стали. Выбранные пределы легирования стали углеродом, кремнием, хромом, азотом, марганцем обеспечивают стабильность аустенитной структуры при за калке и последующей пластической деформации и выделение в процессе старения большого количества мелкодисперсньтх карбонитридов ванадия. Леги-. рование стали кремнием обеспечивает высокую интенсивность деформационного упрочнения за счет снижения энергиидефектов упаковки аустенита. При содержании кремния свьппе 2% в структуре стали при закалке образуется 8феррит, что снижает ее деформационное.упрочнение и пластичность и делаетсталь ферромагнитной, При содержании 25кремния ниже 1,6% не удается достичьзначительного деформационного упрочнения, Углерод и азот оказывают су-.щественное и примерно одинаковоевлияние на стабильность аустенита впроцессе охлаждения и деформации стали, Легированив стали углеродом иазотом в количествах соответственно0,38 и 0,34% и выше приводит к резкому снижению свойств пластичностисталей, Уменьшение содержания этих элементов (углерода до О, 11% и азотаО, 14% и ниже) способствует снижениюсвойств прочности сталей. При суммарной концентрации этих элементов более 0,77% при незначительном ростедеформационного упрочнения сталипластичность ее резко снижается,чтоотрицательно сказывается на проведении операции холодной пластическойдеформации с большими степенями об"жатия, Суммарное содержание углерода и азота менее 0,45% не обеспечивает сохранение немагнитной структуры после сильной пластической деформации, при этом уровень деформационного упрочнения оказывается низким,Легцрование стали хромом в количестве менее 12% делает ее некоррозионностойкой, а концентрация хрома свыше 14% приводит к образованию послезакалки стали о -феррита. При содержании марганца ниже 16% аустенитне стабилен по отншнению к-ф с мартенситному превращению в процессепластической деформации, а увеличение концентрации марганца до 19% ивыше приводит к повьппению энергиидефектов упаковки и, следовательно,к снижению интенсивности деформационного упрочнения. Легирование сталиванадием обеспечивает образование вней дисперсных карбонитридов типа7(С)И что способствует повьппениюсопротивления малым пластическим деформациям стали. Снижение содержания ванадия до 0,7% недостаточно дляобразования необходимого количествадисперсных частиц 7(С)И которые,блокируя подвижные дислокации и деФекты упаковки, вносят существенныйвклад в общее упрочнение стали. Вэтом случае характеристики прочностистали оказываются низкими.При содержании ванадия в стали 1,5% и вышепоследняя обладает пониженными свойствами пластичности, что неблагоприятно сказывается на работоспособностипружин,Химический состав сталей и резулвтаты механических испытаний проволоки диаметром. 1 мм после волоченияс суммарным обжатием 80-85% и стареония при 450 С 1 ч приведены в таблице.Результаты испытания проволоки показывают, что предлагаемая сталь поуровню прочности превосходит известную. При этом свойства пластичностиостаются достаточными для проведенияоперации навивки пружины и длительоной работоспособности.при 20-250 С. Формула изобретения Немагнитная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, .хром, ванадий, азот, железо, о т л и ч а ющ а я .с я тем, что, с целью повьппения прочностных свойств, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:Углерод 0)12-0)37Кремний 1,6 -2,0Марганец 16 18Хром 12-14Ванадий 0,8 -1,4Азот О, 15-0, 33Железо Остальное при условии, что содержание углерода и азота удовлетворяет следующему соотношению: 0,70(углерод+азот)0)45.1420062 ь е од МПа МПа З,у,ж Химический состав сталей,мас.ЯЯд Мп Сг Я Ч И 1 Ре С+Я Предлагаемая сталь 1 0,12 1,6 16,0 12,0 0,33 0,8 2 0,26 1,8 17,3 13,2 0,23 1,1 1,4 - -"- 0)70 2580 2350 3 4 1,4 - -"- 0,70 2640 2490 2 3 1,15 0,04-фф,75 1900 1670 1,5 1 . 5 0,27 1,2 18,8 15,3 0,48 Составитель В,БростремТехред М.Ходанич КорректорЛ,Пилипенко Редактор Т.Лазоренко Тираж 595 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 4293/27 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 3 Оэ 37 2 эО 18 эО 14 фО Ое 15 4 0,37 2,0 18,0 14,0 0,33 Известная сталь Осталь,45 2340 2130 4 6ное0,49 2450 2200 4 6