Коррозионно-стойкая аустенитная сталь

 

КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ АУСТБР БИТНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, никель, марганец, азот, кремний , железо, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения механических свойств и сопротивления межкристаллитной коррозии, она дополнительно содержит иттрий и кальций при следующем соотношении компонентов, мае.%: О,001-0,Г Углерод 20-22 Хром 4-6 Никель 10,5-12,5 Марганец 0,01-0,5 Кремний 0,45-0,8 Азот I 0,01-0,1 Кальций СЛ 0,01-0,1 Иттрий Остальное Железо

сОюз сОВетсних

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 С 22 С 38/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A STOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,2-0,4

Не более 0,8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР

1 (21) 3593886/22-02 " (22) 30.03.83 (46) 07.10.89. Бюл. И 37 (72) А.Ф. Петраков, А.Б. Шалькевич, О.И. Григорьев, С.И. Бнрман, О.-В. Трунов, Е.А. Близнюков, Е.М. Ципер, А.А. Фатов, И.Н. Клур, С.П. Бакуменко, Н.Д. Афанасьев, О.С. Мурадян, Е.М. Никитин, В.И. Семенов и Д.Е. Губарев (53) 669. 14.018.8-194(088.8) (56) ГОСТ 5632- 72, сталь 12X18H10Т.

Приданцев М.В. и др. Высокопрочные . аустенитные. стали. — N.: Металлургия, 1969, с. 215-223.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к коррозионно" стойким аустенитным сталям повышенной прочности, обладающим высокой технологичностью в процессе горячей и холодной деформации и высокой коррозионной стойкостью в общеклиматических условиях.

Изобретение может быть использовано в машиностроении для изготовления сварных конструкций, не требующих термической обработки после сварки плавлением и подвергающихся воздействию отрицательных температур, Широко известна сталь марки

12Х13Н10Т, применяемая в машиностроении для изготовления деталей.

„„SU,» 1112866 А 1

2 (54) (57) КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ АУСТЕ=

НИТНАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, хром, никель, марганец, азот, крем" ний, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств и сопротивления межкристаллитной коррозии, она дополнительно содержит иттрий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,001-0,f

Хром 20-22

Никель 4-6

Марганец l0,5-12,5

Кремний 0 01-0 5

Азот 0,45-0,8

Кальций 0,О1-0,1

Иттрнй 0,01-0,1

Железо Остапьное

Прочностные и усталостные (Я,) фивы свойства стали невысоки. Это делает ф ы невозможным использование даннЬй ста- . Вв ли для изготовления высоконагруженных деталей.

Известна также коррозионно-стойкая сталь аустенитного класса марки

08Х18Н5ГI1БАФ, мас.%:

Углерод Не более 0,08

Азот 0,48-0,55 °

Хром 18-19,5

Никель 4,5-5,5

Марганец l2-12,5

Ванадий 0,9-1,2

Тантал +

+ Ниобий

Кремний

11 J 2806

Сера Не более 0,03

Фосфор Не более 0,045

Железо Остальное

Сталь 08Х18Н5Г11БАФ обладает хоро" шим комплексом механических свойств, однако они недостаточны, если требуется изготовить высоконагруженную конструкцию, условия изготовления и эксплуатации которой требуют применения материала с более высоким уровнем механических свойств, Целью изобретения является. повьппение механических свойств и сопротивления межкристаллитной коррозии.

Укаэанная цель достигается тем, что описываемая корроэионно-стойкая аустенитная сталь, содержащая угле" род, хром, никель, марганец, кремний, азот, железо, дополнительно содержит е иттрий и кальций при следующем сост" ношении компонентов, мас. :

Углерод 0,001-0,1

Хром 20-22

Никель 4"6

Марганец 10,5-12,5

Кремний 0,01-0,5

Азот 0,45-0,8

Кальций 0,01-0,1

Иттрий 0,01-0,1 .

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси, Mac„X!

Сера 0,0001-0,02

Фосфор . 0,0001-0,02

Повышение предела усталости обеспечивается увеличением содержания азота и углерода в твердом растворе стали, для чего повышено содержание хрома. Повышение предела прочности ((0,45 20 4

10,5 0,01

О,ОО1

0,67 21,2 5,1

08 22 6

0,4 19 3

0,9 23 7

0,51 18,7 5, I

1 1,3 0,06

12,5 0,1

10 0,009

13 0,»

0,05

О,I

0,0009

О,11

0,05

1 .Твбииив 2

Я г кгс/мм

Go,r г кгc/èì е г кгс/мм

В плавки

Иежк ряс таллитная коррозия сварных соеднненнй топтаной до 5 мм (метод

ПА1ри) 194

Аи, е кг смlсм

4 го

Акл кг-см/см

99

I12

60 45 62 26

62 47 51 l9

67 50 43 . 16

55 — 65 29

74 38 II>5

55 . 37 24 8,5

12

IO,5

l3,5

4,5

3 нет нет нет нет есть есть

Р планки С N Cr Hi (Иа Са

"обеспечивается дополнительным введением в сталь иттрия, благодаря его воздействию на замедление скорости распространения усталостной трещины.

Повышение относительного удлинения и. ударной вязкости обеспечено гомогенностью структуры (в отличие от известной предлагаемая сталь свободна от неметаллических включений - карбонитридов ванадия и ниобия), а также ограничением содержания серы и фосфора.

Стойкость сварных соединений стали толщиной до 5 мм против межкристаллит15 . ной коррозии обусловлена дополнительным введением кальция и иттрия благодаря их совместному воздействию на границы зерен, выражаемому в препятствии возникновению и развитию межкристаллических трещин.

В лабораторных условиях в открытой индукционной печи. емкостью 150 кг бы-, ли выплавлены стали.

В табл. 1 приведены химический состав описываемой стали: плавки

1,2,3-граничные значения компонентов, плавки 4,5 — запредельные значения компонентов, известная сталь— в плавка 6. .Механические свойства определялись на стандартных образцах после следующего режима термической обработки: о закалка с температуры .1050 С на воздухе (табл. 2) .

Применение стали позволит изготовить и эксплуатировать конструкции с высокими характеристиками прочности, сопротивления усталости, пластичности и коррозионной стойкости

1" Г Т T..-1

О,OI О,OI О,ООО1 О,ООО1ное

0,05 0,27 0,008 0,011 - - To ae

О,I 0.5 0.02 0,02

0,009 0,009 0,00009 0,00009"

0,11 О,б 0,03 0,03

0,47 0,018 0,021 1,05 0,32