Сталь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, К,з С 22 С 38/50 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(53) УДК 669.14. .018.291"194 (088.8) Дата опубликования описания 070681(54) ТАЛЬ 2 юИзобретение относится к области металлургии. Сталь может быть применена в качестве материала для производства отливок различного веса,конфигурации и назначения, напримернаправляющих лопаток газовых турбин, печной арматуры, плит, колосников и т,п,. Известна сталь 09 Х 17 НЗСЛ, содержащая, вес.Ъ:Углерод 0,05-0,12Кремний 0,80-1,50Марганец 0,30-0,80Хром 15,0-18,0Медь Не более 0,30 15Сера Не более 0,030Никель 2,80-3,80Фосфор Не более 0,035Железо Остальное 1,Эта сталь имеет низкие прочностные, пластические свойства и ударную вязкость,Целью изобретения является повышение прочностных, пластическихсвойств и ударной вязкости стали,Это достигается тем, что предлагаемая сталь дополнительно содержитазот, магний, редкоземельные металлы (РЗМ), титан и ниобий при следущем соотношении компонентов, вес.% Углерод О, 03-0, 07 Хром 15,0-18,0Кремний 0,20-0,.35 Марганец 0,20-0,5 Никель 0,05-0,50 Медь . 0,05-0,30 Азот 0,003-0,05 Титан 0,10-0,20 Ниобий 0,50-0,80 РЗМ 0,30-0,50 Магний 0,005-0,05 Железо Остальное Сталь может содержать примеси, вес,В: сера 0,001-0,015, фосфор 0,001-0,02.Магний обладает большой обессеривающей способностью. Удалению не- металлических включений и серы благоприятствует интенсивное перемешивание металла, производимое парами магния. При введении магния образуются глобулярные неметаллические включения, По химическому составу их можно отнести к сложным легкоплав ким силикатам с малым удельным весом которые способны коагулировать, обволакивать кристаллы корунда, квар ца, более тугоплавкие стекла и удалять их из массы металла, Так, введение в сталь магния 0,02 снижает0,2 Т 0,8 РЗИ цериевой 0,41 0,3 0,5 группы 0,005 0,05 0,008 содержание кислорода до 0,001 (исходное содержание 0,005), количество неметаллических включений с 0,012 до 0,007, содержание серы с 0,025 до 0,010. Содержание магния выше верхнего предела может привести к загрязнению матрицы оксидами магния, ниже нижнего предела не эФФективно.РЗИ цериевой группы в указанных пределах способствуют повышению жаростойкости стали, так как повышают прочность соединения окислов Сг Оэ с поверхностью отливки. Содержание РЗМ ниже нижнего предела недостаточно для получения прочной плавки ,окислов, а выше верхнего предела не приводит к дальнейшему увеличению этой характеристики.Введение в сталь титана и ниобия ,необходимо для связывания углерода и азота в прочные соединения - карбиды и нитриды, которые вызывают дисперсионное упрочнение стали, повышают стойкость против абразивного износа, а также за счет измельчения структуры приводит к повышению плас-. тических свойств и ударной вязкости стали. Содержание титана,и ниобия в стали определяется содержанием углерода и азота. Отношение МЬ+Т/С+И должно быть не менее пяти, Это обеспечит повышение окалиностойкости стали за счет повышения содержания хрома в твердом растворе. Кроме того, введение ниобия в стальснижает склонность стали к межкристаллитной коррозии.Сочетание в предложенной сталиповышенных прочностных и пластических свойств увеличит ресурс работылитых деталей .в узлах агрегатов имашин и гарантирует более высокуюнадежность их работы в условиях повышенных температур и ударннх нагрузок. Например, одним из возможныхприменений предложенной стали можетбыть производство литых колосниковдля агломерационных машин. Это позволит повысить ресурс работы литых 15 колосников с 12-14 приблизительнодо 16-20 мес уменьшить простоиагломерационных машин в связи с заменой колосников, сократить затратына производство колосников, повысить Щц производительность агломерационныхмашин и снизить себестоимость агломерата.В промышленной индукционной печибыли проведены три плавки предложенной стали, соответствующие граничным и средним значениям компрнентов,а также одна плавка серийной стали09 Х 17 НЗСЛ. Легирующие добавки вводили в печь, а модиФицирующие - в ковш,В табл. 1 приведены составы 1 известной стали и 2, 3 и 4 предлагаемой.Показатель 3 4 Временное сопротивление разрыву, кгс/мм100,0 106,0 109,0 110,0 Относительноеудлинение, Ъ 8,0 10,0 12,0 12,0 ударная вязкость, кгс м/см 2,0 2,5 3,2 3,5 0,03-0,07 15,0-18,0 Составитель Л. СуязоваРедактор Т. Юрчикова Техред С. Мигунова Корректор Н. Стец Заказ 2842/15 Тираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г Ужгород, ул. Проектная, 4 Для определения механическихсвойств металла отливали пробныебруски по ГОСТУ 2176-77, из которых Средние значения получены по результатам испытания трех образцов после термообработки по режиму: отжиг при 670".С, закалка с 1050 С в масло, отпуск при 320 фС и охлаждение на воздухе.формула изобретения1Сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, никель, медь, и железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения прочностных, пластических свойств иударной вязкости, она дополнительно содержит азот, титан, ниобий, редкоземельные металлы, магний при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:УглеродХром вырезали образцы для испытаний. Результаты испытаний представлены втабл. 2. Кремний 0,20-0,35Марганец 0,20-0,5 ОНикель 0,05-0,50Медь 0,05-0,30Азот 0,003-0,05Титан 0,10-0,20Ниобий 0,50-0,80Редкоземельные металлы 0,30-0,50 30 Магний 0,005-0,05Железо Остальное2, Сталь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отношение суммарного содержания титана и ниобия ксуммарному содержанию углерода иазота не менее пяти.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ГОСТ 2176-77.1