Сталь

союз сОветскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) П АН ышение меха- ионной стойосудАРственкый комитетО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем литьяАН УССР и Производственное объединение "Невский завод" им.В.И.Ленина(56) Авторское свидетельство СССРУ 1059022, кп. С 22 С 38/48, 1980.Авторское свидетельство СССРР 1258869, кл, С 22 С 38/54, 1983.(57) Изобретение относится к областиметаллургии, в частности к высокопрочным свариваемым конструкципннымсталям, используемым в машиностро- .ении и тяжелонагруженных конструкциях, и может быть предназначена дляизготовления тяжелонагруженных рабочих колес компрессоров различного на. Изобретение относится к металлургии, в частности к высокопроиным свариваемым конструкционным сталям, используемым в машиностроении и тяжелонагруженных конструкциях, для изготовления рабочих колес компрессоров различного назначения и нагнетателей природного газа, а также может быть использовано для производства отливок и крупных поковок. 4 С 22 С 38/54 38/5 значения и нагнетателей природного.газа, а также для производства отливок и крупных поковок. Цель изобретения - повышение механических свойстви коррозионной стойкости под напряжением. Для этого сталь допсцтнительно содержит титан, тантал, кальцийи редкоземельные металлы. Сталь имеет следуниций химический состав, мас.Ефуглерод 0,06-0,24, марганец 0,602,30, кремний 0,12-0,60, хром 0,602,30, никель 0,10".1,60, молибден0,20-0,50, бор 0,001-0,004, алнжиний0,01-0,12, ниобий 0,005-0,10, ванадий 0,05-0, 15, медь 0,10-0,80, азот0,005-0,020, титан 0,01-0,06, тантал0,001-0,010, кальций 0,001"0,010, редкоземельные металлы 0,005-0,050, железо остальное, При этом суммарноесодержание алюминия, кальция и редкоземельных металлов составляет 0,016"0,18 мас.Е, а отношение суммарногосодержания ванадия, ниобия, титанаи тантала к суммарному содержаниюуглерода и азота составляет 0,250,49. 2 з,п.ф-лы, 2 табл. Цель изобретения - повнических свойств икоррозкости под напряжением.Предлагаемая сталь дополнительно содержит сильные карбидо- и нитридооб разующие элементы, с помощью которых после термоулучшения реализуется эффективный механизм карбонитридного упрочнения и достигается существенное повышение прочности стали. Вве з 145 дение в состав стали химически активных элементов кальция и редкоземельных элементов благоприятно изменяет неметаллическую Лазу, повышает пластичность и ударную вязкость, очищает и упрочняет границы зерен. За счет конкурентной поверхностной активности по отношению к сере они предотвращают межзеренное разрушение при коррозии в сероводородных средах под напряжением. Все это реализуется при определенном суммарном содержании алюминия, кальция и РЗМ и определенном соотношении суммы ванадия, ниобия, титана и тантала и суммы углерода и азота.Н р и м е р. В индукционной печи ИСТ 006 было выплавлено 5 составов предпагаемой стали и известная сталь, Химический состав сталей приведен в табл. 1. Плавки разливали в слитки массой по 25 кг, Из слитков вырезали продольные темплеты для исследования макроструктуры и заготовки образцов для определения механических свойств и коррозии под напряжени" ем. Коррозию под напряжением определяли в часах на 5-кратных образцах ф б мм в насыщенном водном растворе сероводорода, являющегося составной частью природного и конверторного газов. Напряжения составляли 100,95 и 907. от предела текучести.Изучение макроструктуры показало, что слитки предлагаемой и известной стали имели плотную и примерно равноценную макроструктуру.Заготовки образцов на механические свойства и коррозионную стой-, кость проходили гомогенизацию при 1150 С втечение 5 ч, нормализацию при 950 С 1 ч, закалку в воде со930 С после выдержки 1 ч и отпуск при 630 С в течение 5 ч.Результаты испытаний механических свойств и хоррозионной стойкости приведены в табл. 2.Сравнительное изучение свойств стали показало, что дополнительное введение в состав стали титана, тантала, кальция и РЗМ и при аналогичной термической обработке повышает на 30-190 Н/мм 2 прочность при близ 64824кой или более высокой, пластичности,ударная вязкость при комнатной температуре увеличивается на 25-50 .офуа при 50 С - на 40-60 . Коррозионная 5стойкость под напряжением в 2,5-3 раза больше, чем эта же характеристика для известной стали. Это объясняется уменьшением сегрегации вредныхпримесей на границах и упрочнениемграниц зерен.Формула изобретения1. Сталь, содержащая углерод,марганец, кремний, хром, никель,.молибден, бор, алюминий, ниобий, ванадий, медь, азот и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения механическйх свойстви коррозионной стойкости под напряжением, дополнительно содержиттитан, тантал, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотноше нии компонентов,. Мас.%:Углерод 0,06-0,24Марганец 0,60-2,30Кремний О, 12-0,60Хром 0,60-2,30 30 Никель О, 10-1,60Молибден 0,20-0,50Бор О, 001-0, 004Алюминий0,01-0,12Ниобий 0,005-0, 100Ванадий О, 05-0, 15Медь 0,10-0,80Азот 0,005-0,020Титан О, 01-0, 06Тантал О, 001-0, 010Кальций 0,001-0,010Редкоземельныеметаллы 0,005-0,050Железо Остальное2. Сталь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что суммарное содержание алюминия, кальция и редкоземельных металлов составляет 0,0160,18 мас.%.3. Сталь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отношение суммарного содержанчя ванадия, ниобия,титана и тантала к суммарному содержанию углерода и азота составляет0,25"4,9.Во оЮо Юф В щ,5 58 1,38 0,88 1810 210061 1,66 0,98 1980 2240 62 1,58 0,87 1850 2030 950р 25 98 120 950 эвестнан 53 110 06 0 1500 68 920 и и а. Н,р. " обраэец не рааруиаетсл еа 2400 рим Составитель С. Деркачевактор Л. Зайцева Техред Л,Олийнык орректор Л. Патай каз 7521/23 ираж 576 одписно дарственного комитета по изобретениям и открытиям п 113035, Москва, Ж"35, Раущская наб., д. 4/5 ГКНТ С ВНИИ роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4