Аустенитная сталь

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к составу аустенитной стали как конструкционного материала для криогенных температур. Это достигается тем, что сталь дополнительно содержит молибден, ванадий, магний, кальций, бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,3-0,9; хром 4-12; марганец 20- 30; никель 1-5; медь 1-3; кремний 0,3-0,8; молибден 1-5; ванадий 0,5-1; магний 0,01-0,1; кальций 0,05-0,1; бор 0,0005-0,002, железо - остальное. Высокие прочностные свойства и достаточная вязкость аустенитной стали позволяет уменьшить металлоемкость криогенньк конструкций. 4 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11) А1 1) 4 С 22 С 38/58

Г !

3p.- .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .;) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTPM

H ABTOPCHOMV CBNQETHlbCTBV (21) 4065500/22-02 (22) 31.03.86 (46) 23.07.87. Бюл. У 27 (72) Г.А.Степанов, В.М.Блинов, В.Е.Лаэько, Л.К.Лоханкина и И.Я.Сокол (53) 669.15.56-194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1036782, кл. С 22 С 38/04, 1983.

Криогенные материалы. Материалы конференции, проходившей в Сан.Диего, Калифорния, 10-14 августа, 1981. (А8М. Сгуо8. Eng. Mater. Vol, 281. (54) АУСТЕНИТНАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к составу аустенитной стали как конструкционного материала для криогенных температур.

Это достигается тем, что сталь дополнительно содержит молибден, ванадий, магний, кальций, бор при следующем соотношении компонентов, мас.Х: углерод 0,3-0,9; хром 4-12; марганец 2030; никель 1-5; медь 1-3; кремний

0,3-0,8; молибден 1-5; ванадий 0,5-1; магний 0,01-0,1; кальций 0,05-0, 1; бор 0,0005-0,002, железо — остальное.

Высокие прочностные свойства и достаточная вязкость аустенитной стали позволяет уменьшить металлоемкость криогенных конструкций. 4 табл.

0,3-0,9

4,0-12,0

20,0-30,0

1,0-5,0

1,0-3,0

0,3-0,8

1,0-5,0

0,5-1,0

0,01-0, 1

0,05-0,1

0,0005-0,002

Остальное

1 13251

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали аустенитного класса с высокими прочностными характеристиками как конст5 рукционного материала для криогенных температур

Целью изобретения является повышение предела текучести и временного сопротивления разрушению при криогенных температурах.

Выплавлены лабораторные плавки предлагаемой стали (табл. 1). Плавки разливаются в слитки весом 25 кг. Ковка их на сутунку производится в интер-15 вале температур 1100-950 С. Получение иэ сутунки прутка в 12 мм и тонколистового проката =2 мм производится по обычной технологии. Окончательная термообработка производится по режиму: закалка с температуры Т о

1050 С, охлаждение на воздухе.

Химический состав предлагаемой стали дан в табл. 1.

Свойства сталей приведены в 25 табл. ? - 4.

Металлографический, фазовый анализ и оценка технологических и механических свойств сталей производится на прутковом металле. 30

Стабильность аустенитной структу0 ры при охлаждении до -269 С и в нагруженном состоянии обеспечивается принятым сочетанием Мп и Cr и повышенным содержанием растворенного углерода.

Легирование Мо, Ч приводит к повышению предела текучести и временного сопротивления разрыву. Добавка V связывает часть углерода в карбиды еще в жидком состоянии металла и способствует измельчению аустенитного зерна, тем самым повышая механические свойства.

Бор, кальций и магний легируют

45 межкристаллитный слой, измельчают первичные кристаллы в слитке и влияют на изменение природы неметаллических фаэ, что приводит к улучшению дефорi-ируемости в горячем и холодном состояниях, а также повышению низкотемпературной пластичности и вязкости.

Для определения возможности применения стали предлагаемого химического состава в криогенных конструкциях оценивают отношение О д/6 и ударную

Гt t вязкость КСЧ, которые служат качественными характеристиками изменения вязкости металла при снижении температуры.

Выбранные пределы легирования стали хромом, марганцем, никелем, углеродом и медью обеспечивают стабильность аустенита, т,е. предотвращают образование plè Š— мартенсита при охлаждении до криогенных температур и в процессе пластической деформации.

В предложенной стали KCV >i 45,0 Дж/см при -196 С.

Сталь может быть применена в статически нагружаемых иэделиях, работающих при криогенных температурах.

Формула и з о б р е т е н и я

Аустенитная сталь, содержащая углерод, марганец, хром, никель, медь, кремний и железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения предела текучести и временного сопротивления разрушению при криогенных температурах, она дополнительно содержит молибден, ванадий, магний, кальций, бор при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Углерод

Хром

Марганец

Никель

Медь

Кремний

Молибден

Ванадий

Магний

Кальций

Бор

Железо

1325103

Т ° блиц ° 1

Плавка Содермание компонентов, нас.I

Г г м >,1» . > (g>i с. 1.. (..

20 4

O,OS 0,0005 Остальное

1 05 OOI 03

39 10 005 06

1,2 I >55 0,1 0,52

4,8 1>0 0,1 O 5S

1 0,1

874 0,3

579 0,9

24,4 0,95 0,9 1,0

0>О8 0,001

581 0,63 21,6

° >

2,1 1>0

О,l

5 6

4,8 2,6

584 0>50 278 11>8

0,1

О,os

871 0,6

Ь,О

4,5 2,50 2,50 1,05

0,07 0,3S

0,1 0,8

Ь72 0>62 23,6 12,1

О,OS 0,001

0,1 0>002

30,0 12,0

873 0,9

5,0 1,0

S,O Э,О

Таблиц ° 2

6„t6ta

KCV, йаlс»>

Плавка стали

Г:1 ГТ J Т1 Т 11 I

-196 -269 [phone] [phone] [phone] +20 -196

Иввестиаа 800

14 11 5 59 45

30 16 10 60 4S

34 18 9 95 50

$79 12Ю 1700 IЬ20 650 1230 t600 35 21 8

5Ь I 1200 1600 17 Ю 570 1180 1520 40 22 11

584 1180 1520 !6$0 540 1080 1450 45 28 12 40 22 10 110 75

87 1080

%72 959

33 17 7 78 SB

29 7 t3 8 S 72 51

44 26, 5 14 125 91

874 906 1264 1400 548 983 1097 49 31 17

Таблица 3 состав после разрушеяия,X

Пла стал

Й с

100

+20

874

100

Следы

-196

100

-269

100

+20

581

100

-196

100

-269

Прецлагаеиаа

873 126Ь

1000 1200 360 420 1080 70 75 30 .

1597 1ЬIО 826 1326 1645 20 14 6

1430 1700 58S 1100 1192 4Р>8 23 10

1322 t S40 $50 1028 1154 35 19 13

0,001

0,00tS

0>0O I S 1325103

Продолжение табл.3 зовьИ состав после разрушения,Х

Р ) Р

Температур исследова ния, С

Пла стал

100

+20

873

-196

100

-269

100

Таблица4 о

Температура исследования, С

Свойства

-269

+20

Временное сопротивление разрыву 6, MIla 1120-1250

1520-1700

1600-1800

1400-1600

550-650

1050-1 230

Отношение д / 6

0,84

0,5

0,7

5-10

8-10

Ударная вязкость, KCU

Дж/см2

50-80

90-160

Составитель В.Брострем

Редактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 3024/26 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4

Условный предел текучести

MIIa !

Относительное сужение Ф,X

Относительное удлинение Е,Х

30-40

35-45

15-22

20-25 (