Сталь

)5 С 22 С 38/4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ РЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) физико-механический институт им. Г.В.Карпенко и Лысьвенский металлургический завод(53) 669.14.018.292 - 194(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1014968, кл. С 22 С 38/48, 1983. 54) СТАЛЬ57) Изобретение относится к металлургии,в частности к стали, предназначенной для Изобретение относится к металлургии сталей, используемых в энергетике, судостроении, машиностроении и в других отраслях промышленности в качестве конструктивйого материала изделий, работающих длительное время под действием статических нагрузок и повышенных до 500 С температурах. 0,36-0,420,51 - 0,800,7-1,22,6-3,7О, -0,40,61 - 0,900,35 - 0,750,015-0,10,001 - 0,0 Известна сталУглеродКремнийХромНикельМолибденВанадийАлюминийМагнийКальцийЖелезо,0,003-5,00,05 - 10,00,05-10,00,03 - 1,50,003-0,20,003 - 0,30,001 - 0,10,001-0,1Остальное 698310 А 1 работы в различных отраслях промышленности в качестве канструкцианнага материала иэделий, работающих длительное время под воздействием статических нагрузок при повышенных до 500 С температурах, Цель изобретения - повышение релаксационной стойкости. Сталь дополнительно содержит бериллий при следующем соотношении компонентов, мас.,: углерод 0,36 - 0,42; кремний 0,51 - 0,80; марганец 0,7 - 1,2; хром 2,6-37; никель 0,1 - 0,4; молибден 0,95-1,15; ванадий 0,35-0,75; алюминий 0,015-0,15; кальций 3,001 - 0.02; ниобий 0,25 - 0,65; азот О,ООЯ - 0,02; берил)ий 0,005 - 0,05; железа остальное. в качестве необязательных элементов стальможет содержать, мас,%:Титан 0,03 - 0,04Медь, кобальтВольфрам 0,05 - 0,10РЗМ,Цирконий 0,001 - 0,1Наиболее близкой к промышленной стали по составу компонентови достигаемомупслвжительному эффекту является сталь,содержащая, мас.%,УглеродКремнийМарганецХромНикель .МолибденВанадийАлюминий 5Кальций1698310 Таблица УсловГ". - - ный ио-:вле рплавки Кремиий Иоли 6". Хром Никель Ма о;а. ден иец род Ов 1 в в 2 Ов 05.С содержанием "еги-.руоцих элементов ниже граничных значений предлагаемой сталиПредлагаемая 0,08 0,7 1051,3 Ов 36Ов 100 О,Я0,70,8О,Ц 0,7 Ов 8 1 в 2 1 в 3 содержанием легируОцих элементов выше рраиичных значений поедлагаемой стали Йзвестная О,. 80ОвЗ 1 вО0Ов 5 Ниобий 0,01-0,1Азот О,ООЯ - СГ,02Железо ОстальноеИзвестные стали обладают недостаточно высокой релаксационной стойкостью после длительных вь 1 держек при повышенныхдо 500 С температурах для обеспечения надвжНОЙ рабоТЫ ИэдЕЛИЙ, вЛЗГОТОВЛЕННЫХ ИЗэтих сталей,Цель изобретенвля - повышение релаксационной стОЙкОсти стали.В лабораторных условиях осуществлвены плавки, пластическая и термическая обработки, исследование механическихсвойств предлагаемой и известной сталей, ",5Стали выплавлены в электродуговой пеил иразливали на слитки массой 25 кг. Слиткиковали на пруток диаметром 20 мм. Тевлпература начала и конца ковки составляла1050 и 850 С соответственно, Прутки под 20вергали термообработке по режиму; нагревна темпеоатуру 1000 ОС - выдержка в течение 2 ч - Охлаждение на воздухе, нагоев натемпературу 870 С - выдержка в течение 1ч - охлаждение в масле, нагрев на температуру 620 С - выдержка в течение 3 ч - Охлаждение на воздухе.Химический состав исследованньвх сталей приведен в табл.1, механические свой.ства - в табл,2, релаксационная стойкость - 30в табл.З,Результаты испытаний усреднень 1 почетырем образцам на точку,Результаты испытаний подтверждаютпреимуьцество гредлагаемой стали перед 35известнымл в отношении релаксационнойстойкости и прочности, а таки:; правильнг.сти установления граничнь х значений содержания легирующих элементов предлагаемой стали. Повышение содержания легируюшлх элементов нецелесообразно, так как свойства стали при этом практически не меняются, а стоимость стали возрастает, Уменьшение содержания легируюцих элементов приводит кснижению релаксационной стойкости и прочностл стали.Технический эффект, обусловленный высокой релаксационной стойкостью и прочностью предлагаемой стали, выражается о увеличении срока эксплуатации и в повышении надежности изделий, работаюгцих длительное. время под воздействием статических нагрузок при повышенных до 500 С температурах. Формула изо 1 ретения Сталь, содержацая углерод, кремний., ма,анец, хром, никель, молибден, ванадии, алюминил, кальций, ниобий, азот, железо, о т л и ч а ю гц а я с я тем, что, с целью повышения. релаксационной стойкости, она дополнительно содержит бериллий при следующем соотношении копмонентов., мас,о,.Углерод 0,36 - 0,42 Кремний 051 - 0 80Марганец 0,7-1,2 ром 2,0-3,7 Никель 0,1-0,4 Молибден 0,95 - 1,15 Ванадий 0,35 - 0,75 Алвоминий 0,015 - 0,15 Кальций 0,001 - 0,01 Ниобий 0,25 - 0,65 Азат 0,008 - 0,02ьериллий 0,005-0,05дстальное Кимический состав, мас. 1,ч 1 в,0 0,6 1,5 Ов 75 )в 0 О, 1 Ор 769 ЯЭО Продолжение табл.11 Стальв евв Ниобий Яэот ееВана- Алюминий Кальцийдийвен Берил- Железолий в не в вв е ее еев ее вн0,008 0,005 0,1 0,005 0,001 Остальное 0,15 С содержанием легирую 1 цих элементов ниже граничных значений предлагаемойсталиПредлагаемая 0125 0101 О 0008 Оэ 15 О 005 О 003 в 1,1111 е1 е 0 135 0,015 0,001 0,25 0,008 О 5 О, 1 0,01 0115 О, О 5 0,75 0,15 О, 0,65 0,02 О 85 О 2 О 15 О 70 О 25 0,0050,010,050,06 С содержанием легиру 1 ОЩИХ ЭЛЕМЕНтОв ВЫШЕграничных значенийпредлагаемой сталиИзвестная 0,8 0,035 0,07 О, 015 0,07 1,0 0,3 0,2 0,5 0,1 0,01 0,2 0,1 0,1 Таблица 2 Сталь Условный но.мер плавки Температураиспытаний, С Механические свой Предел ичнасти овМПа Предел те чести от, М Отнес ноа у ние С содержанием легирующих элементов ниже граничных эначений предлагаемой стали 22,г 1,г 1,20,21.19,20,4 500г Предлагаемал С садеэлементачений п 2 О 19,5 19,0 18,0 17,0 20,8 нием легирующи ыше граничных эредлагаемой стали 20 57,8 эвест 500 20 67.0 615 вееев е вене в эе 89 О,О Вю,о 11 ОО,О 980,0 НЗ 65 1 115,0 1140,0 1120,5 1152,0 11 ЗО,к 1160,5 1135,0 1195,0 1150,0 1 го,О 1106.0 1038,8 1016,5 760,0 68 О,О 980,0 965,0 105 О 5 998,0 1065.0036,5 1079,0 106 О,О 1095,5 1070,0 22005 1085,0 10192 928,0 94 О,8 9175,Ревска изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,3 4369 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретЕниям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5