Сталь

Сеоэ СоветскнхСоцналнстнческнхРеслублнк ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 1)952994.(23) ПриоритетОпубликовано 2308,82, Бюллетень М 9 31Дата опубликования описания 230802 51 М. Кп.з С 22 С 38/50 Государственный комитет СССс ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Институт проблем литья АН Украинской ССР(54) СТАЛЬ Изобретение относится к области металлургии и литейного производства, в частности к сталям для отливок атомного и гидротурбинного оборудования.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является сталь 11, содержащая, вес,%:Углерод 0,01-0,06Кремний 0,10-0, 30Марганец 0,30-0,60Хром 12,0-13,5Никель 2,8-3,2Медь 0,80-1,3Церий 0,00-0,15Железо. Ост аль ноеНедостатками этой стали являются крупнокристаллическая структура, невысокие жидкотекучесть, трещиноустойчивость отливок, пластичность и ударная вязкость, что снижает качество изготовленных из нее отливок.Целью изобретения является иэмельчение структуры, повышение жидко- текучести, трещиноустойчивости, пластичности и ударной вязкости.Поставленная цель достигаетсятем, что сталь, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, никель, медь редкоземельные металлы, железо, дополнительно содержит алюминий, титан, кальций, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Углерод 0,01-0,06Кремний 0,10-0,30Марганец О, 30-0,60Хром 12,0-13,5НикельМедь 0,80-1, 30Редкоземельные металлы 0,005-0,08Алюминий 0,01-0,05Титан 0,01-0,10Кальций 0,005-0,05Железо ОстальноеДополнительное введение в составстали алюминия, титана и кальцияобъясняется их благоприятным влиянием на ее структуру. Все эти элементы измельчают структуру стали, чтосопровождается очищением межэеренных границ и более равномерным перераспределением неметаллических включений. Последние к тому же приобретают глобулярную форму, что особенноважнодля пластичности и ударной вязкости стали. Одновременно улучшаютсяжидкотекучесть и трещиноустойчивость ,30 отливок. Алюминий и, особенно, титан С.Н. Примеров, В.Г. Горенко, В.Н. Зоц,С.Н, Вобраков, В.Н, Голобородов и М.М. ВерХимический состав,ОпытнаяСталь Хром Никель Медь РЗМ Алюми- Ти- Кальний тан ций Кремний Марганец Углерод 0,02 2,7 0,93 0,01 0,17 0,55 12,0 2,8,30 3,5 006 Ов 25 0,04 0,21 0,05 0,19 2,5 0,32 0,34 13,4 2,8 Т а б л и ц а 2 Механические свойства Опытнаясталь Жидко -текуТрещиноустойчиВость,Ъ бт кгс/мм 2ОнВ, Ъ , В кпсм/см честь,Известная сталь 81 64 20 63 17,0 Предлагаемая сталь 20 66 30 78 24,3 40 29 77 22,6 связывают свободный азот в тугоплав-кие нитриды и нейтрализуют его вдерное Влияние на свойства стали.Металл выплавляли в 160 - кг индукционной печи. Прн фракционной раэлив 5 Известная сталь0,28 0,32 13,1 Описанная сталь Опытные составы подвергались метал 5 лографическому изучению и исследования па литейные и механические свой,ства. При металлографическом исследовании определяли размер зерна. Иэ литейных свойств исследовали жидко- текучесть и трещиноустойчивость, как наиболее Важные, во многом определяющие качество отливок.Механические испытания проводили на обкепоипятых образцах на разрыв ке сталь модифицировали добавками ком плексной лигатуры, содержащей кальций, РЗМ, алюминий, титан и никель, Химический состав выплавленных сталей приведен в табл. 1.Т а б л и ц а 1 0,80 0,04 0,02 0,01 0,03 3,1 0,94 0,01 0,01 0,03 0,01 1,18 0,005 0,03 0,05 0,005 1,30 0,08 0,05 0,10 0,05 2 т 7 1 ф 07 Ою 004 Ок 06 Ою 009 Оф 06 0,97 0,09 0,009 0,11 0,004 и ударную вязкость, изготовленные иэопытных форм по выплавляемым моделям. Результаты испытаний представлены в табл, 2, Термическая обработка опытных образцов для механических испытаний включает: нормализацию при 900 С, охлаждение на воздухе, нормализацию при 800 фС, охлаждение на воздухе, отпуск при 620 С.952994 Продолжение табл, 2 Механические свойства Опытнаясталь гк гс/мм , 4),Трещиноустойчивость,Жидко- текучесть,27 75 26 74 17 61 14 58 35 21,8 65 83 15 83 21,3 бб 15 35 18,4 61 80 15 16,5 57 76 12 0,01-0,060,10-0,300,30-0,6012,0-13,52,5-3,50,80-1,30 УглеродКремнийМарганецХромНикельМедьРедкоземельныеметаллыАлюминийТитанКальцийЖелезо 0,005-0,08 0,01-0,05 0,01"0,10 0,005-0,05 Остальное Составитель Л. СуяэоваРедактор Г. Волкова Техред А.Ач Корректор В. Бутяга Заказ 6219/44 Тираж 660 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из табл. 2 можно заключить, что предлагаемая сталь составов 2-5 заметно превосходит известную сталь состава 1 по всему комплексу исследуемых свойствТак жидкотекучесть и трещиноустойчивость повышается на 15-40. При практически постоянных прочностных характеристиках, отно сительные удлинения, сужение и ударная вязкость повышается соответст венно с 20 до 26-30, с 63 до2 74-78 и с 17,0 до 21,3-24,3 кгсм/см, что составляет улучшение на 30-50, 17-20 и 25-40, При этом размер балла зерна стали увеличивается с 7-го 35 до 10-го.Более высокий уровень свойств предлагаемой стали позволяет рекомендовать ее для широкого применения в атомном и гидротурбинном 40 оборудовании вместо известной стали.Весьма важным является то, что технология выплавки стали не отличается от существующей.. Формула изобретенияСталь, содержащая углерод, крем ний, марганец, хром, никель, медь,редкоземельные металлы.и железо,отличающаяся тем, что,с целью повышения жидкотекучести,трещиноустойчивости, пластичностии ударной вязкости, она дополнительно содержит алюминий, титан, кальцийпри следующем соотношении компонентов, вес.: Источники ийформации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство АЗССР Р 667 б 08, кл. С 22 С 38/42, 1979.