Литейная сталь

(72) Авторы изобретения ститут проб тель ЛИТЕЙНАЯ к гребных, винтов кои воде.ышение комплекса относится к металлургии ртенситным нержаве для фасонных отллитейных, механичх свойств,экой к предлагаем ласса 10 Х 14 НДЛ,вок с вких и розионсвоиств воде, . й ст ается тем, чт ержащая До 0,10 0,2-0,4 0,3-0,6 13,5 - 15;Х низкии комплек свойств, а такж кость в морскосвойства в ряде по литейным де литой поверхно вень механическ стойкости снижа кел корроэионная стоиевысокне литейныеринодят к бракунизкому качеству кая и воде.случаевфектам АлюминииТитанКальций Редкоземельныеметаллы ельно низкии урон коррозионной лужбы изготовлен сти, Относи их свойств 0,005 - 0,08 Остальное ет срок езо Изобретениечастности к ммистым сталямсоким уровнемэксплуатационньНаиболее блимартенситноговес.%:УглеродКремнийМарганецХромНикельМедьЖелезоНедостатками 1,2- 1,6 .1,2-1,6Остальноеизвестной стали являют литеиных и механических ковчук, А. В. Клибус, В. Г 3 Горенко, аков, В, А. Чеботарев н. В.,А. Маижолаем литья АН Украинской Ср ных на этой стали отлив и др., работающих в морЦель изобретения - по литейных и механических ной стойкости в морской Поставленная цель дослитейная сталь,марганец, хром,полнительно содций и редкоземщем соотношеУглеродКремнийМарганец15 содержащая углерод, кремнии,никель, медь и железо, доержит алюминий, титан, кань.ельные металлы при следуюнии компонентов, вес.%:0,03 - 0,10,2 - 0,4 0,3-0,613,5 - 151,2-1,6 1,2-1,60,01 - 0,05 0,01 - 0080,005 - 0,05,004 0 0,09 0,05 3Дополнительное введение в состав стали алюминия и титана связано с их способностью связывать свободный азот в тугоплавкие нитриды и тем самым нейтрализовать его вредное влияние. Кроме того, нитриды обеспечивают иэмельчение зерна, как сильные раскнслнтели, алюминий, титан снижают содержание кислорода в стали, что улучшает литейные свойства стали, особенно жидкотекучесть. Эффектив. ные содержания в стали определяются пределами 0,01 - 0,05% алюминияи 0,01 - 0,08% титана. Меньшие их содержания не способствуют благоприятным изменениям в структуре стали и соответственно ее свойствам, а боль. шие, свыше верхнего предела, приводят к образованию в стали чрезмерного количества окислов и нитридов, которые в этом случае целыми колониями, сосредотачиваются на границах зерен. В результате этого свойства стали резко снижаются.20Дополнительное введение в сталь кальция и редкоземельных металлов РЗМ объясняется их исключительно благоприятным влиянием на весь комплекс ее свойств, Эти элементы обеспечивают одновременно глубокое раскисле.25 ние, рафинирование, микролегирование и модифицирование, При этом резко снижается содержание серы и неметаллических включений, Кроме того, включения перераспределяются 4в металле более равномерным фоном, приобретают глобулярную форму и очищаются границы зерен стали, что повьппает коррозионную стойкость стали.Оптимальные содержания определяются пределами 0,005 - 0,05% кальция и 0,005 - 0,08%, Меньшие их содержания не обеспечивают благоприятных изменений в структуре стали и соответственно ее свойствах. Большие содержания, свыше верхнего предела, по причине их высокой раскислительной способности вызывает образование чрезмерного количества включений, которые в этом случаецелыми колониями сосредотачиваются на границах зерен и резко снижают свойства стали,Для определения оптимального составаразрабатываемой стали проводятся опытныеплавки н исследуется ее коррозионная стойкость, литейные и механические свойства взависимости от различного содержания компонентов.Металл выплавляют в 160 кг индукционной печи методом переплава, При фракционной разливке сталь обрабатывают добавками0,1 - 0,5 вес,% лигатуры, содержащей кальций,РЗМ, алюминий, титан и никель,В табл. 1 приведен химический составопытных сталей; в табл. 2 - физико.химические свойства.ОпытСкорость разрушения коррозией, г/мм Литейные свойства Мехямюавекие овойства ная Жидкотеку- Площадь тре.честь, мм щны, мм. 0,016 2,9 66 188 0,020 3,1 63 176 8 17,2 41,3 6,8 0,025 3,6 62 46 ройств. Некоторое отличие заключается в модифицировании стали при выпуске из плавиль.ного агрегата комплексной бикремнистойлигатуры, содержащей кальций, РЗМ, алюминий, титан и никель. Из сталей опытных составов, залитых в формы, изготавливались образцы для механи- ческих испытаний и на коррозионную стойкость в морской воде, Жидкотекучесть и тре щиноустойчивость отливок фиксируют с помощью вакуумного всасывания и кольцевой пробы.Таким образом, предлагаемая мартенситная литейная сталь составов У 2 - 6 превосходит 40 известную сталь 10 Х 14 НДЛ аналогичного класса по всему комплексу исследуемых свойств, которые определяют качество и дол. говечность отливок. Стзль составов У 7 и 8 практически неприемлема, так как по свойствам она находится на уровне известной стали. Это позволяет определить, что предлагаемая сталь У 2 - 6 имеет оптимальный химический состав и рекомендуется для про. мышленного применения, 50Область использования предлагаемой стали. отливки, работающей в морской воде (гребные винты и др), как заменитель известной стали 10 Х 14 НДЛ, а также стали марок 15 Х 13 Л и 20 Х 13 Л, которых она превосходит55 по основным свойствам.Технология получения стали не отличается от известной стали 10 Х 14 НДЛ, не требует дополнительньх технических решений и устФормула изобретения Литейная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь и железо, о тличающаяся тем,что,сцелью повышения комплекса литейных и механических свойств, коррозионной стойкости в мор. ской воде, она дополнительно содержит алюминий, титан, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:УглеродКремнийМарганецХромНикель 0,03 - 0,1 0,2-0,4 0,3-0,613,5 - 15 1,2-1,6 1,2-1,60,01-0,05 0,01 - 0,08 0,005 - 0,05 МедьАлюминийТитанКальций П р и м е ч а н и е: Термическая обработка образцов из опытных составов включает закалкупри 1100 С с охлаждением на воздухе и отпуск лри 660 - 670 С с охлаждением на воздухе..908926 0,005 - 0,08 Остальное Составитель Л, СуязоваТехредА.Ач Редактор И. Ковалева Корректор С, Шекмар Заказ 764/34 Подписное РедкоземельныеметаллыЖелезо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. ГОСТ 2176 - 77. Сталь 10 Х 14 НДЛ. Тираж 657 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5