Сталь

(ло 5 С 22 С 38/46 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1420063, кл, С 22 С 38/46, 1988.(57) Изобретение относится к металлургии,а именно к нержавеющей инструментальИзобретение относится к металлургии,а именно к производству нержавеющих инструментальных сталей, используемых дляизготовления ножей высшего качества и медицинского инструмента, к которым предьявляются требования по высокойнадежности, гарантируемой коррозионнойстойкостью, механическими свойствами иизносостОЙкостью,Известна сталь марки 95 Х 18 по ГОСТ5632 - 72, имеющая следующий химическийсостав, мас.;:Углерод 0,980 - 1,0Кремний не более 0,80Марганец не более 0.80Хром 17,0-19,0Железо ОстальноеДанная сталь обеспечивает;Твердость, НВС . 57Ударная вязкость, МДж/м . 0.1Относительное удлинение, %3,0Указанная сталь имеет низкий уровеньпластических и вязких свойств,Известна также сталь для режущего инструмента по заявке Японии М. 62-54859.,Ж 1770443 А 1 ной стали, используемой для ножей высшего качества и медицинского инструмента, к которым предъявляются требования по высокой надежности, гарантируемой коррозионной стойкостью и механическими свойствами, С целью повышения механических свойств сталь дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас,0; углерод 0,49 - 0,55, кремний 0;10 - 0,50, марганец 0,10 - 0,40, хром. 14,5 - 15,5, молибден 0,60-1,20, ванадий 0,05- 0,25, никель 0,60 - 1,20, медь 0,40-0,80, железо - остальное. 1 табл.(МКИ С 22 С 38/24), опубл, 17.11.87. Сгаль имеет состав, мас.%: Углерод 0.5-0,9 Кремний 0,6-2,0 Марганец с 1,0 Хром 6,2-8,0Молибден 2,0-3,5 Вольфрам 1,0 Ванадий 0 5-1,0 а Железо Остальное. с Данная сталь обеспечивает: Твердость, НВС57 Ударная вязкость, МДж/м0,25 Относительное удлинение, 010 ф Сталь имеет низкую коррозионную Ф" стойкость и низкую контактную выносли- Сд вОСть,Обширная номенклатура инструментальных нержавеющих сталей, известных по ГОСТ 5632 - 72 и большому количеству авторских свидетельств имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что они не обеспечивают одновременного сочетания высокой коррозионной стойкости и выСОкОЙ иЗнОСОСТОЙкОСти.Этот недостаток устранен в стали поавторскому свидетельству СССР (С 22 С38/46) М 1420063, опубл, 30.08.88. Стальобладает высокой коррозианной стойкостью. высокой износостойкостью и являетсяперспективной для рассматриваемого инструмента, наиболее близка к заявляемой ивыбрана в качестве прототипа,Она имеет следующий химический состав, мдс,Углерод .КремнийМарганецХромМолибденВанадийАзотНикельКальцийАлюминийРЗМжелезоДанная сталь обеспечивает;Твердость, НЯС . 56Ударная вязкость, МДжlм0,2Относительное удлинение, % , 8Однако, неоптимальное совместноеприсутствие в стали-прототипе упрочняющих элементов - углерода и азота, карбидообраэующих элементов - хрома, молибденаи ванадия, а также никеля и кремния необеспечивает достаточно высокого комплекса механических свойств; прочности,пластичности и вязкости, необходимого дляинструмента, применяемого в экстремальных условиях подводных и горных работ,хирургической стоматологии.Целью настоящего изобретения является повышение механических свойств, присохранении высокой коррозионной стойкости и твердости.Для достижения укаэанной цели всталь, содержащую углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий, никель ижелезо, дополнительно вводят медь приследующем соотношении компонентов,мас, ,Углерод 0,49-0,55 Кремний 0,10 - 0,50 Марганец 0,10-0,40 Хром 14,5-15,5 Молибден 0,60 - 1,20 Ванадий 0,05 - 0,25 Никель 0,60-1,20 Медь 0,40 - 0,80 Железо Остальное.Отличительными от прототипа признаками стали являются дополнительное введение меди, а также повышение5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 содержания никеля и молибдена, снижение содержания кремния.Понижение содержания кремния обусловлено необходимостью повысить пластическиесвойства. При содержании кремния более 0,50 снижается пластичность и вязкость в результате активизации процесса карбидообразования, при содержании менее 0,10 ометаллургическая реализация стали связана с неоправданно высокими расходами, Повышение содержания молибдена необходимо для улучшения всего комплекса механических свойств в результате уменьшения склонности к росту зерна при переделе и термообработке за счет образования специальных карбидов. При содержании молибдена более 1,20 оимеет место снижение вязко-пластических свойств и технологичности проката, менее 0,60 - не обеспечивает требуемый размер зерна, а. следовательно, и уровень свойств. Повышение содержания никеля вызвано необходимостью предотвращения формирования в структуре стали д -феррита, снижающего пластические свойства при производстве полуфабрикатов иэ крупных слитков, При содержании никеля более 1,20 снижаются прочностные характеристики в термсобработанном состоянии из-за образования стабильного остаточного аустенита, менее 0,60% - не исключает появление д-феррита, Введение в сталь меди повышает комплекс механических свойств эа счет улучшения распределения и дисперсности упрочняющих фаз. При содержании меди более 0,80"-,ухудшается технологичность при прокатке заготовок, а при содержании менее 0,40% - снижаются механические свойства, Опробование стали производилось следующим образом: сталь выплавляли в 60-килограммовой открытой индукционной печи, разливали в 20-килограммсвые слитки, которые прокатывали в полосы. Оценку механических свойств производили по стандартным методикам на термообработанных на максимальную твердость образцах.Данные о химическом составе и свойствах стали-прототипа и заявляемой на нижнем. среднем и верхнем пределах содержания компонентов, а также выходящем эа нижний и верхний пределы приведены в таблице на стр. 5.Результаты механических испытаний показали преимуществозаявляемой стали по комплексу свойств в сравнении со сталью-прототипом.Технико-экономические преимуществаиспользования стали заключаются в уменьшении требуемого количества инструмента для проведения условного сбьемэ работ на1770443 Содеряанне коеонентов нас,Ь лекеннчяскне свойства Вв Ь Ь КСО )Вте (+20 СЮ- н Стель 1 ЗПСо Ип йь Ст Ио 0,51 1,О 0,35 0,37 5,1 0,31 0,19 0,07 0,03 0,02 0,03 ося, 145 8,0 0,21 58 Прототнп Эалвляенал(по вак) 0,55 0,50 0,40 1,20 15,5 1,20 0,25 0,46 0,10 О, 1 О 0,35 142 0,48 0,02 О, 58 О, 70 О, 50 1 40 1 6, О 1 46 0,38 Вняотяпяя ва ниннй предел 0,31 ост, 1825 11,5 0,44 54 0,95 ост, 2005 5,9 0,22 58 Вняодяпая заеркннй предел Составитель Л.СуязоваТехред М,Моргентал Корректор Н.ГУнько Редактор Т.Шагова Заказ 3717 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж. Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 10 - 15 о, Стоимость одной тонны проката стали составляет 1200 руб, Ожидаемый экономический эффект за счет снижения расхода металла на одну тонну заготовок составит 120-160 руб. Формула изобретенияСталь, содержащая углерод, кремний,марганец, хром, молибден, ванадий, никельижелезо, отличающаяся тем,что,с 10целью повышения механических свойств,она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас, о)а,:Углерод 0,49-0,55 Кремний 8,1 - 0,5 Марганец 0,1-0,4 Хром 14,5-15.5 Молибден 0,6- 1,2 Ванадий 0,05 - 0,25 Никель 0,6 - 1,2 Медь 0,4-0,8 Железо Остальное.