Сталь

СОЮЗ СожТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 252383 15 И 4 С 22 С 38 ЫЙ КОМИТЕТ СС ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫГОСУДГ 1 О Д м из Т К АВТОР чающая с снижения себес сохранении уро зучести и проч цел п ния полпри полни- следуюмас,7: рах до держит(54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, никель,ванадий, ниобий, железо, о т л и -тем".ератутельно сощем соотыошУглеродКремнийМарганецХромНикельВанадийНиобийКальцийЖелезо тем, что, с имости стали я сопротивле стных свойст 650 С, она д кальций при компонентов,О, 10-0, 18 0120 Оэ 80 О, 40-1, 00 10, 5-12, 5 0,20-0,80 О, 10-0 О, 04-0 О, 001-0 Остальн1252383 Таблица 1 Содержание компонентов в стали, мас. % Г Компоне нты 0,14 0,18 О, 10 Углерод 0,80 0,55 0,20 Кремний 1,00 0,70 0,40 Иарганец 12, 5 11,40 10,6 Хром 0,80 0,50 0,20 Никель Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям предназначенным для иэготовле:сия литых деталей, работающих при повышенных температурах под нагрузкой в услови ях теплосмен.Цель изобретения - снижение себестоимости стали при сохранении уровня сопротивления ползучести и прочностных свойств при температурах до 650 С.Оптимальное содержание ванадия в стали составляет 0,10-0,18 мас. 7, ниобия 0,04-0,25 мас. Е, кальция 0,001-0,05 мас.Сталь может содержать примеси: сера до 0,035 масР, фосфор до 0,035 мас, 7.При содержании ванадия, ниобия и кальция соответственно менее 0,10, 0,04 и 0,001 мас. 7 при нормализации от повышенных температур (1150 С) отсутствует эффект измельчения зерна и упрочнения стали при отпуске за счет вьделения избыточных фаз, что обеспечивает получение высоких прочностных свойств и высокого сопротивления ползучести при хорошей пластичности, При содержании ванадия, ниобия и кальция соответственно более О, 18, 0,25 и 0,05 мас, 7 сталь приобретает повышенную склонность к охрупчиванию при длительныхтепловых выдержках, что отрицательно влияет на долговечность деталей, работающих в условиях теплосмен. 35Химический состав примеров предлагаемой стали приведен в табл. 1.Изучение свойств проводят на образцах в литом состоянии после нормализации от 1150 С и отпуска при 40 700 С. В табл, 2 приведены механические свойства известной и предлагаемой стали при комнатной и повышенных температурах, в табл. 3 - сопротивление полэучести известной и предлагаемой стали, в табл, 4 - механические свойства известной и предлагаемой стали после 500-часовой вьдержки в интервале теплового охрупчивания. Предлагаемая сталь обладает высоким уровнем прочностных свойств исопротивления ползучести при повышенных температурах и по этим характеристикам не уступает известной сталиПредлагаемая сталь мало склонна кохрупчиванию при длительных тепловыхвьдержках. После 500-часовой вьдержки в интервале теплового охрупчивания (550-650 С) значения ударнойвязкости сохраняются на достаточновысоком, для стали в литом состоянии,уровне. Кроме того, предлагаемаясталь обладает высокими литейнымисвойствами, не склонна к образованиюгорячих трещин и позволяет получатькачественные отливки для работы приповышенных температурах под нагрузкойв условиях теплосмен,Хорошая прокаливаемость стали позволяет проводить качественную термообработку литых деталей в условияхкрупнотоннажных садок при массовомпроизводстве деталей,Использование предлагаемой сталипозволит обеспечить высокую эксплуатационную стойкость литых деталейконвейерных тележек обжиговых машини другого оборудования и сократитрасход дефицитных металлов (молибдена),1252383 Продолжение табл,1 Компоненты 0,14 О, 18 0,10 Ванадий Ниобий 0,25 О, 13 0,04 0,05 0,020Остальное 0,001Остальное Кальций Остальное Железо Таблица 2 Сталь 6,МПа МПа,5 Предлагаемая 63 616 86 658 548 593 554 601 550 58 563 59 Механические свойства емлература испытания 550 мпература испытания 600 7 хж/мз 8,911,2112,8 483 512 486 524 71,2 8,3 67,8 19,2 8,9 498 69,1 533 8,5 17,0 485 9,0 512 13,8 73,3 16,2 70,2 9,5 Известная 73,0 8,7 11,0 9,0 66,6 15,0 75,0 16,0 8,7 Предлагаемая 16,1 71,2 9,5 74,3 10,2 17,3 15,4 69,9 8,5 352 387 378 406 70,2 9,0 19,3 71,314,8 8,7 9,3 70,2 13,2 70,8 9,7 15,3 Известная 77,0 10,5 18,0 8,7 81,2 20,0 70,4 11,2 480 511 482 505 490 511 498 524 341 367 384 402 382 404 391 413 348 368 396 407 358 368 392 403 Продолжение табл, 2 Механические свойства Температура испытания 650 С1252383 Т а б л и ц а 3 Скорость ползучести на установившейся стадии при 600 С, Е/ч Сталь- 177 МПа 6 = 197 МПа Предлагаемая Извес-ная Таблица 4 Механические свойства Сталь 8 а,г МПа, МПаб Температура вьдержки 550 С Предлагаемая 41,4 3,5 12,3 984 841 4 ф 7 24,5 10,0 1016 863 43,8 4,5 14,0 1021 853 29,6 4,0 13,5 1026 37,5 11,0 1028 873 2,9 0,0026 0,0024 0,0020 0,0018 0,0030 0,0027 0,00170,0021 0,0026 0,0025 0,0028 О, 0031 0,0059 0,0065 0,0040 0,0038 0,0096 0,0085 0,0035 0,0040 0,0069 0,0061 0,0089 0,0095, ЦДа Механические свойства ЕСЧ х 10 Дж/и