Нержавеющая сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 448 АЗ 19 С 38 50 1)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВ ДОМСТВО СССР(Г(СПАТЕНТ СССР) САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У К , ПАТЕНТ 254) Н Е РЖАВ Е Ю ЩАЯ СТА57) Область использоваское оборудование прественного питания, Стальуглерод 0,04-0,12; кремннец 0,5 - 2,0; хром 17 - 19,тан 0,35 - 0,8; азот 0,01 -2; фосфор 0,008-0,035е. 2 табл. гиче бщел, И 241 й научннструкци исследовательных материалов рга ти- йГ,Н.Ф алети итор лимонов, Ю,Т.КаА.Н,Краснов, кий, В.С.Неумешевных материалов 0,0 но стал ь" ецкии, Л.П.З,Павлов, И.Я,В , Р.И,Гусев и И,А.П ЦНИИ конструкцометей"ГОСТ 5632-72, с,16 ст 73 И обретение относ ег рованных сталей с м жет быть использов в м машиностроении ременного техноло а ия для пищевых и т аслей агропромышл Известны нержаве ы, применяемые как ате иал в казанныхНикель 9,0 - 11,0Титан . 0,8Сера002Фосфор0,035Железо ОстальноеСталь марки 12 Х 18 Н 10рименять в виде сортовогекатаного листа для изделаслей машиностроения. Оматериал не обладает трекой прочностью и технолроизводстве тонколисто со р у стра) ения,Однако из обеспечивают т че стные марки сталей н ебуемый уровень механ про Целью изобретения является состали, обладающей более высоким умеханических и слу кебных свойств инению с известными аналогами, что очивает повышение работоспособнэксплуатационной надежности создаго технологического оборудования,Поставленная задача достигаетдением в состав заявляемой компоптимального количества азота, аизменением соотношения стабилищих элементов (титана) к примесямрения,ких, технологических и служебныхств и не отвечают требованиям, предьемым к конструкционным материалам здание ровнем о срав- беспеости и ваемо.с изделий пищевой промышленност Наиболее близкой по технической и и составу компонентов к заявля дляносгко(р 1 позиции является аустенмарки 12 Х 18 Н 10 Ч (ГОСТ 5632 -ща, мас.%:Углерод = 0,12Кремний0,8Марганец2,0Хром 17,0-19,01 сущемой итная сталь 2),содержа я вве-. зиции также ирую- внед(21 4891858/02 (22 17,12.90 (46 30,01,93. Бю (71) Центральн ск й институт ко "Прометей" (72) Б.И.Бережк мен В,6 ится к металлургии особыми свойствами ано в общем и торгпри производстве гического оборудоперерабатывающих енного комплекса, ющие стали и сплаконструкционный отраслях машиноЛЬия, технол дприятий содержит, м й 0,3-0,8; м никель 9 - 1 ,06; сера 0 ; железо о Т рекомендуется о метайла и горяий различных отднако известный буемои цикличе огичностью при вого рулонного15 20 30 40 50 55 Предлагается сталь. содержащая, мас,0:Углерод 0,04-0,12Кремний, 0,3 - 0,8Марганец 0,5 - 2,0Хром 17,0-19,0Никель 9,0 - 11,0Титан 0,35-0,8Азот 0,01 - 0,06ЖелезоОстальноеСоотношение легирующих и примесных элементов в заявляемой стали выбрано таким, чтобыструктура и основные фиэикомеханические свойствэ металла обеспечивали значительное повышение служебных и эксплуатационных характеристик создаваемого оборудования.Введение в сталь оптимальных микро- добавок азота и контролирование суммар-. ного содержания примесей внедрения обеспечивает требуемый комплекс прочностных и пластических свойств тонколистового рулонного проката, что увеличивает выход годного на стадии металлургического передела и повышает работоспособность конвейерной ленты в, условиях длительной эксплуатации скороморозильных агрегатов типа СМА по производству мясных полуфабрикатов, Превышение укаэанных в формуле изобретения пределов по содержанию суммарного содержания примесей внедрения приводит к увеличению неметаллических включений по всему сечению тонкой ленты, что снижает ее работо- способность в условиях знакопеременного циклического нагружения и низких температур,Выбор правильного соотношения стабилизирующего элемента(титана) к суммарному содержанию (С + й) обеспечивает оптимальное сочетание основных физикомеханических, технолОгических и коррозионных свойств металла. По величине этого отношения равной 5 и более практически весь углерОд и азот в стали связаны в специальные карбиды и нитриды, что способствует более равномерному распределению хрома по всему сечению зерна.и полному подавлениюсклонности металла к локальным видам коррозии. При несоблюдении этого соотношения свободные атомы углерода и азота взаимодействуют с атомами хрома, образуют высокохромистые карбиды и нитриды тийа Сг 2 зС 6 и Сгной, тем самым обедняй приграничные области по хрому и повышая чувствительность границ зерен к межкристаллитной коррозии и межкристаллитному коррозионному растрескиванию, Увеличение количества вводимого титана, с целью повышения отношения Т(Сс + й), свыше укаэанных в формуле изобретения пределов, существенно ухудшает. технологичность стали, в частности шлифуемость и полируемость ленты на стадии отделочных операций,фрактографический анализ поверхности изломов образцов методом сканирования на электронном микроскопе показал, что в заявляемой стали доля вязкой составляющей в зоне разрушения заметно возрастает по сравнению с известным составом,Содержание вводимых элементов менее указанного в формуле изобретения пределов легирования не обеспечивает требуемого положительного эффекта, а более высокое их содержание приводит к ухудшению и снижению ряда важнейших физико-механических свойств, определяющих работоспособность материала в условиях эксплуатации перерабатывающего оборудования АПК.Полученный более высокий уровень основных механических, технологических и служебных свойств заявляемой стали обеспечивается комплексным легированием заявляемой композиции в указанном соотношении с другими элементами.В ЦНИИ КМ "Прометей" совместно с другими предприятиями и заводами в соответствии с планом научно-исследовательских работ отрасли в обеспечение выполнения известных Постановлений Правительства СССР по программе "Прогресс" и приказа Минсудпрома СССР Кт 363 от 27.07,89 г, проведен комплекс опытно-промышленных работ по выплавке, пластической и термической обработкам осваиваемого тонколистового рулонного проката. Определены основные механические и технологические свойства заявляемого и известного составов.Химический состав исследованных материалов, а также результаты определения необходимых свойств и характеристик представлены в табл.1 и 2. формула изобретения Нержавеющая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан и железо, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения пластических свойств и циклической прочности, оно дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, мас.0:Углерод 0,04-0,12Кремний 0,3- 0,8Марганец 0,5 - 2,0Хром 17-19Никель 9-11Титан 0,35-0,8Азот 0,01 - 0,0 бЖелезо Остальное1792448 титана к суммарному содержанию углеродаи азота не менее 5,при этом суммарное содержание углерода и азота не превышает 0,160, а отношение Таблица 1 Химический состав исследованных материалов Со е жание элементов, мас.ф Состав Условный со- став Сг Т 0,04 0,06 0,12 0,05 1 2 3 7 9,0 10,0 11,0 9,5 0,3 0,5 0,8 0,6 0,5 1,0 2,0 1,2 17,0 18,0 19,0 18,5 0,06 0,01 0,04 0,03 0,50,35 0,80,7 Заявляемый С;содержанием легируюфих элементов ниже предельных значений завляемой композиции С содержанием элементо выше предельных значений заявляемой коккпозицииИзвестн ый 4 0,035 0,2 16,0 0,009 0,3 8,0 0,25 12,0 10,3 2,5 1,2 0,15 0,08 20,0 17,5 1,0 0,6 0,90,55 0,065 П р и м е ч а н и е. Остальное железо Колес пе- реги- бов Состав Условный соВыход годного,Оь Оо,г% МПа МПа став 1100 1150 1220 1180 18 15 12 530 540 620 550 85 90 83 85 1 2 910 950 980 965 11 12 За вляемыйС одержанием легирую их элементов ниже пр дельных значений за вляемой композиции С с держанием элементо выше предельных зн чений заявляемой 4 4 980 6 2 0 15 3 3 200 180 960 950 480 495 5 6 7 8 КО ПОЗИЦИИИз естный П римечание.1 - Определение механических свойств металла производилось н,ко - разрывных образцах, выполненных из полунагартованной рулной 0,8 мм. Результаты испытаний усреднены по 3 - м образцам н- Количество перегибов, характеризующих технологическую плапределялось на образцах, вырезанных вдоль найравления прокаых испытаниях на изгиб с перегибом в 180,- Усталостная прочность стали определялась в условиям циклическога базе 10 циклов,1 а стандартных плос- онной ленты толщи- а точку.стичность стали,тки, при стандартагруже Таблица 2Результаты определения механических и технологических свойств исследованных1материалов