Сталь

801174493 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 38 6 ОСУДАРСТВЕ О ДЕЛАМ И ОМИТЕТ СС ТЕНИЙ И ОТКРЫТ-,юаьЯЩ;-;", г ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЫ ТВУ миний, кальций, и железо,ч а ю щ а я с я тем, чтоповышения структурной стаи стойкости к тепловому оона дополнительно содержии олово при следующем соокомпонентов, мас.7:Углерод О,КремнийМарганец 0Хром л л ильности упчиванию с р ошении в, а, одная енное о ашиност НикельМолибденВанадий на Е,В.оторов итанедь логи управле981, У 6 АлюминииКальцийСурьмаОловоЖелезопри этом суммаи молибдена от во СССРО, 1976.я углероникель,медь, ал рома2 И. АНИЕ ИЗОБР(71) Научно-производствдинение по технологии мния "ЦНИИТМАШ",2-0,5 0,25-0,75 5,90-6,45 0,2-0,8 0,03-0,12 0,001-0,05 0,01-0,15 0,0 1-0,05 0,001-0,06 0,0003-0,01 0,0003-0,01 Остальное ное содержание х 0,45 до 3,355 10 5 20 25 30 35 Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к составамсталей, используемых для изготовления цельнокованых деталей диаметром900-1000 мм, например валов возбудителей роторов турбогенераторов,Цель изобретения - повьппениеструктурной стабильности и стойкостистали к тепловому охрупчиванию.На чертеже изображены областидопустимых концентраций никеля и суммарного содержания молибдена и хрома.Пониженное содержание кремния,хрома, никеля и меди, допрлнительноесодержание в стали сурьмы и оловаи выполнение соотношения, в которомсумма концентраций хрома и молибденалежит в пределах 0,45- (13,35-2 И)позволяет повысить структурную стабильность и стойкость стали к тепловому охрупчиванию,Содержание в стали сурьмы в количестве 0,0003-0,01 мас.7. и оловав количестве 0,0003-0,01 мас.7 ослаб.ляет сегрегацию примесных атомовфосфора на большеугловых границахмартенситных пакетов и вследствиеэтого снижает склоиность к тепловомуохрупчиванию.стали, претерпевающейдеформационно-стимулированное превращение остаточного аустенита, чтопозволяет повысить экспЛуатационнуюстойкоть изделий из этой стали,При содержании сурьмы и олова нижеукаэанных пределов эффект ослаблениясегрегации примесных атомов фосфорана большеугловых границах не достигается, а при концентрациях сурьмыи олова выше указанных пределов развивается сегрегация этих элементов 40на большеугловых границах, что приводит к тепловому охрупчиванию стали,Пониженное содержание в сталиникеля и хрома снижает количествонестабильного остаточного аустенита, 45повышает температуру начала мартенситного превращения и способствуетповышению структурной стабильноститали в условиях воздействия упругойи микропластической деформации, что 50ведет к возрастанию эксплуатационнойстойкости деталей. При концентрацияхникеля и хрома ниже указанных пределов не обеспечивается требуемый длявалов диаметром 900-1000 мм уровень 55прочностных свойств, а при концентрациях никеля и хрома выше указанныхпределов резко повьппается количество нестабильного остаточного аустенита .в стали, претерпевающий в условияхэксплуатации, превращения, которыеприводят к нежелательным изменениямструктуры, механических и магнитныхсвойств детали,В предлагаемой стали суммарное.содержание хрома и молибдена зависитот концентрации никеля и связаноуказанным соотношением, Последнееобеспечивает получение остаточногоаустенита в пределах, при которыхобеспечивается структурная стабильность стали,При содержании никеля в сталина верхнем пределе (6,45 мас.%)суммарное содержание хрома и молибдена составляет 0,45 мас,7 что соответствует содержанию хрома и молибдена на нижних пределах, При понижении содержания никеля верхние пределыдопустимых концентраций хрома и молибдена расширяются. Присодержанииникеля на нижнем пределе (5,9 мас.%)суммарное содержание хрома и молибдена может находиться в пределах0,45-1,55 мас,%. При суммарном содержании хрома и молибдена в стали вышевеличин, обусловленных соотношением,концентрация нестабильного остаточного аустенита в стали повышается иструктурная нестабильность стали становится недопустимой.Более низкое содержание кремнияи меди снижает склонность стали к тепловому охрупчиванию в условиях превращения нестабильного аустенитав мартенсит и связанного с этим образованием новых большеугловых границмартенситных пакетов. При концентрациях кремния и меди вьше указанныхпределов сегрегация этих элементовна большеугловых границах приводитк недопустимому тепловому охрупчиванию стали, При содержании кремнияниже 0,01 мас,% не достигается достаточно полное удаление кислорода привыплавке стали, что снижает ее пластичность и эксплуатационную стойкость.При содержании меди ниже 0,01 мас.7.не достигается получения глобулярнойформы неметаллических сернистых включений, образующихся вокруг дисперсных частиц, содержащих медь, например,силицидов меди, что приводит к анизотропии характеристик сопротивлениястали пластической деформации и, следовательно, в условиях деформационно,9 0,75 0,8 0,03 0,001 0,2 0,01 О 07 0,34 6,15 0,50 0,50 0,05 - 0,03 2 0,06 3 0,11 6,45 0,25 0,2 0,12 0)05 0,5 0,09 4 0,02 0,005 0,12 5,62 0,19 0,16 0,01 0,0008 О, 10 0,58 6,54 0,82 0,84 0,15 0,07 5 0,14 Известная 0,2- 6,5- 0,8- 0,2- 0,05- 0,0105 75 1,1 03 03 005 0,20,4 0,050,1 Продолжение табл.1 35 Содержание компонентов, мас.7. Составстали ТСц А 1 Са ЯЬ , Бп 13 35-2 Нь Ре Предлагаемая1 0,01 0,001 0,0003 0,0003 1,55 Остальное 0,01 0,04 0,005 0,002 1,05 0,02 0,1 0,06 0,01 0,01 0,45 0,15 0,05 О, 008 О, 008 О, 0009 О, 0002 О, 0001 2,11 0,07 0,013 0,016 0,27 0,19 0,08 Известная 0,0010,06 Ф О, 010,05 0,30,9 стимулированного превращения остаточного аустенита - к усилению структурной нестабильности и снижению эксплуатационной стойкости.Химический состав стали, выплавленной в 500 кг печи, представлен в табл, 1.В табл. 2 представлены результаты испытаний образцов сталей, после Применение предлагаемой стали для изготовления валов возбудителей диаметром 900-1000 мм повышает эксплуатационную стойкость иэделия не менее чем на 103.Т а б л и ц а 11174493 Таблица 2 оМеханические свойства при 20 С Количество остаСоставстали точного аустенита, Х е,геМПа 8Х вф ИПа 720 70 810 18 64 840 20 67 10 13 690 710 780 19 66 800 22 68 5 6 10 13 740 760 820 20 62 850 21 65 6 8 1215 660 20 68670 26 69 . 570 590 10.12 880 15 58 910 17 61 790 830 20 22 4558 Иэвест 750 840 18 60 800 900 20 65 50 60 ная П р и м е ч а н и е. В числителе указаны минимальные, а в знаменателе максимальные значения свойств,ПредлагаемаяПовышение Тпри тепловомохрупчиваниино 035 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная Сг+М мою. ф/ Тираж 583 Государственног елам иэобретеии сква, Ж, Рау Подпи комитета СССР и открытий ская наб.д,