Коррозионно-стойкая сталь

 

КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, кремний и железо, отличающаяся тем, что, с целью улучшения обрабатываемости , уменьшения коэффициента линейного расширения и обеспечения коррозионной стойкости, она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 0,02-0,06 Хром 16,0-20,0 Кремний 3,0-5,0 Медь 1,5-2,5 с S Железо Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 С 22 С 38 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

16,0-20,0

Хром

Кремний

Медь

Железо

3,0-5,0

1,5-2,5

Остальное (21) 3546791/22-02 (22) 15. 12. 82 (46) 30.03.84. Бюл. N - 12 (72) Ф.Л. Левин, Л.А. Сачина, Q.А. Кардонов, И.Д. Чукин, Г.М. Песецкий, А.M. Волков н В.С. Осипов (7 1) Всесоюзный научно-исследователь. ский и испытательный институт медицинской техники (53) 669 ° 14.018.8-194(088.8) (56) 1. Гост 5632-72. Сталь 20Х17Н2.

2. ГОСТ 5632-72. Сталь 15Х18СЮ, (54) (57) КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, кремний и железо, отличающаяся тем, что, с целью улучшения обрабатываемости, уменьшения коэффициента линейного расширения и обеспечения коррозионной стойкости, она дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,02-0,06

1082859

Изобретение относится к металлурГ гии, а именно к сталям для медицинских изделий, например, для поршней медицинских шприцев.

Известна сталь мартенситного клас 5 са марки 20Х1782, изготавливаемая на: токарно-револьверных автоматах и имеющая достаточную коррозионную стойкость, но низкую обрабатываемость (11 .

1О

Данная сталь содержит в составе никель, относящийся к дефицитным материалам.

Наиболее близкой к предлагаемой является коррозионно-стойкая сталь марки 15X188CIO (2J, содержащая компоненты, вес.Х:

3,0-5,0

1,5-2,5

Остальное

Кремний

Медь

Железо

Углерод

Хром

Не более О, 15

17,0-20,0 20

Кремний

1,0-1,50

Железо

Остальное

Недостатком известной стали в случае применения для поршней медицинских шприцев является низкая обрабатываемость, высокий коэффициент линейного расширения, что исключает 30 возможность использовать ее при из- . готовлении массовых изделий на то- карных автоматах.

Цель изобретения — улучшение обрабатываемости, уменьшение коэффи35 циента линейного расширения и обеспе" чение коррозионной стойкости.

Поставленная цель достигается тем, что коррозионно-стойкая сталь, содержащая углерод, хром, кремний и железо, дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод 0,02-0,06

16,0-20,0 45

Хром

Таблица

Состав, X

1 (Сталь

Углерод Хром

0,02

16 О

1 5

3,0

Предлагаемая

Остальное

0,04

2,0

18,0

4,0

То же

20,0

0,06

2,5

5 0

1, 0-1,5

0,15

Известная

Апюминий 0,7-1,2

Сталь может содержать примеси, вес.Х.: сера до 0,015, фосфор до

0,03; марганец до 0,8; алюминий до 0,2.

Введением в сталь меди, ограничением содержания углерода, повышением содержания кремния снижают коэффициент линейного расширения и повышают коррозионную стойкость стали и обрабатываемость резанием.

Сталь как в горячекатаном,.так и в закаленном и отпущенном состояниях имеет ферритную структуру с большим количеством избыточных фаз. благотворно влияющих на снижение прочности и пластичности стали, что обуславливает низкое значение ударной вЯзкости (0,7-1,7 ) и улучшает. кгс см обрабатываемость стали во всех структурных состояниях. Содержание хрома менее 16Х не обеспечивает достаточной коррозионной стойкости в условиях дезинфекции и стерилизации, содержание хрома более 20Х является избыточным по технологичности и экономичности. Содержание углерода не более 0,06Х необходимо для обеспечения устойчивости против межкристаллитной коррозии в условиях эксплуатации, кремний в пределах

3,0-5,0Х и медь 1,5-2s5X придают стали устойчивость против питтинговой и щелевой коррозии, обеспечивают низкий коэффициент линейного расширения, а также способствуют улучшению обрабатываемости. Стали выплавляют в открытой индукционной печи.

В табл. 1 приведен химический состав предлагаемой и известной сталей ..

Кремний Медь Железо

f 082859

Т а б л и ц а 2

Свойства после закалки и отпуска

Коэффициент улучшения обрабатываемости

0s кгс/мм

У !н

Сталь

Коэффициент линейного расширения при

20-200, С ж 10 1/град кгс м см

10 5 1,7

10 5 1 2

8 4 0,7

17 19 3,0

9,8

Предлагаемая

9,8

9,8

2,5

13,0

Известная рии t 5 в течение

1М!ИИПИ Заказ 1683/26

Тираж 603 Подйнсмоа

4шщ4л пПП ПВФеит», и .е ЖРщюдрфи.О@О®иФВИИ» 4

Полученные отливки проковывают и прокатывают в температурном интер вале 1100-800©С на прутки диаметром

16 мм.

Режимы термической обработки для предлагаемой стали взяты оптимальные: отжиг 1100 С, отпуск 800 С, !О ч.

Для известной стали 15Х18СЮ отжиг

1100 С, отпуск 800 С, 8 ч. 30

Испытания коррозионной стойкости образцов предлагаемой стали проводят в условиях дезинфекции и стерилизации.

Методика и режим испытаний следую= л5 щне.

Образцы протирают 70Х-ным р-ром этилового спирта в дистиллированной воде, промывают в 0,5X:-ном р-ре перекиси водорода с моющим средством "Но-4р вость" (20 мл пергидроля, 975 мл воды и 5 гр порошка "Новость" ). Температура раствора 50 С, время эамачиО вания 15 мин. Далее образцы промывают в проточной воде, а затем в дис- 45 тиллированной. Операцию повторяют перед каждым видом стерилизации. Испытания проводят в следующих средах с режимами, предусмотренными »

ОСТ 42-2-2-77: кипячение в дистилли- о рованной воде 30 мин, выдержка 3 ч; обработка в 10Х-ном растворе формалина (3 ч при 20 С), (обработка в р-ре, Х: формалин 2; фенол 0,3, двууглекислый нат

В табл. 2 приведены механические н физические свойства посге прокатки и закалки с 1050 С, в воде.

45 мин при 20 С), обработка 6Х-ным раствором перекиси водорода при 50 С.

Ь

3 ч, автоклавирование при 132- С и давлении 2 кгс/см, 20 мин, сухожарная стерилизация 180 С, 60 мин.

Для каждого режима отбирают не менее трех образцов.

Испытания повторяют 10 раз.

Стойкость против коррозии характеризуют наличием очагов коррозии.

После каждого испытания образцы исследуют визуально на микроскопе

МБС-2 при увеличении (х50).

На образцах сталей всех трех плавок предлагаемой стали под микроскопом (х50) следов коррозии не Обнаружено.

Предлагаемая сталь соответствует требованиям, предъявляемым к сталям для медицинских изделий, подвергающихся дезинфекции и стерилизации по ОСТ 42-2-2-77.

Таким образом, предлагаемая сталь имеет комплекс механических, физических и технологических и коррозионНОСТОЙКИХ СВОЙСТВ» ПОЗВОЛЯЮЩИХ ПРО изводить из нее в промышленных условиях поршни медицинских шприцев с

:заданными характеристиками и обеспечивающих их высокую надежность.