Немагнитная сталь

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к составу высокопрочной немагнитной сггали, предназначенной для изготовления нержавеющих пружин и упругих элементов. Цель изобретения - повышение прочностных свойств стали. Поставленная цель достигается тем, что сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%; углерод 0,12-0,37; кремний 1,6-2,0; марганец 16-18; хром 12-14; ванадий 0,8-1,4; азот 0,15-0,33; железо остальное, при условии, что содержание углерода и азота удовлетворяет следующему соотношению: 0,70 (углерод + азот) 0,45. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 22 С 38/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4218467/23-02 (22) 17.02.87 (46) 30.08.88. Бюл. У 32 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) Н.Г.Алексеева, Л.В.Барсегьян, В.М.Блинов, А.Г.Рахштадт и О.В.Утенкова (53) 669.14.018.584-194 (088 .8). (56) Сталь 12Х18Н9. ГОСТ 5632-72.

Патент CIIIA, 43941696, кл. С 22 С .38/02, 1983.

ÄÄSUÄÄ 1420062 А1 (.54) НЕМАГНИТНАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к сосгаву высокопрочной немагнитной отали, предназначенной для изготовления нержавеющих пружин и упругих элементов. Цель изобретения — повышение прочностных свойств стали. Поставленная цель до" стигается тем, что сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.7: углерод О, 12-0,37; кремний

1,6-2,0; марганец 16-18; хром 12-14; ванадий 0,8-1,4; азот 0,15-0,33„ железо остальное, при условии, что содержание углерода и азота удовлетворяет следующему соотношению: 0,70 (углерод + азот)> 0,45. 1 табл.

1420062

ЧО

40

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу. высокопрочной немагнитной стали, предназначенной для изготовления нержавеющих пружин и упругих элементов.

Целью изобретения является повьппение прочностных свойств стали.

Выбранные пределы легирования стали углеродом, кремнием, хромом, азотом, марганцем обеспечивают стабильность аустенитной структуры при закалке и последующей пластической деформации и выделение в процессе старения большого количества мелкодис-! персньтх карбонитридов ванадия. Леги . рование стали кремнием обеспечивает высокую интенсивность деформационного упрочнения за счет снижения энергии дефектов упаковки аустенитa. При содержании кремния свьппе 2% в структуре стали при закалке образуется 8

) феррит, что снижает ее деформационное .упрочнение и пластичность и делает сталь ферромагнитной. При содержании 25 кремния ниже 1,6% не удается достичь значительного деформационного упрочнения. Углерод и азот оказывают существенное и примерно одинаковое влияние на стабильность аустенита в процессе охлаждения и деформации стали. Легированив стали углеродом и азотом в количествах соответственно

0,38 и 0,34% и выше приводит к резкому снижению свойств пластичности сталей. Уменьшение содержания этих элементов (углерода до О, 11% и азотаО, 14% и ниже) способствует снижению свойств прочности сталей. При суммарной концентрации этих элементов более 0,77% при незначительном росте деформационного упрочнения стали пластичность ее резко снижается,что отрицательно сказывается на проведении операции холодной пластической деформации с большими степенями обжатия. Суммарное содержание углерода и азота менее 0,45% не обеспечивает сохранение немагнитной структуры после сильной пластической деформации, при этом уровень деформационного упрочнения оказывается низким.

Легирование стали хромом в количестве менее 12% делает ее некоррозионностойкой, а концентрация хрома свыше 14% приводит к образованию после закалки стали -феррита. При содержании марганца ниже 16% аустенит не стабилен по отншнению к — с мартенситному превращению в процессе пластической деформации, а увеличение концентрации марганца до 19% и выше приводит к повьппению энергии дефектов упаковки и, следовательно, к снижению интенсивности деформационного упрочнения. Легирование стали ванадием обеспечивает образование в ней дисперсных карбонитридов типа

U(C,N), что способствует повьппению сопротивления малым пластическим деформациям стали. Снижение содержания ванадия до 0,7% недостаточно для образования необходимого количества дисперсных частиц U(C,N), которые, блокируя подвижные дислокации и дефекты упаковки, вносят существенный вклад в общее упрочнение стали. В этом случае характеристики прочности стали оказываются низкими.При содержании ванадия в стали 1,5% и выше последняя обладает пониженными свойствами пластичности, что неблагоприятно сказывается на работоспособности пружин.

Химический состав сталей и результаты механических испытаний проволоки диаметром 1 мм после волочения с суммарным обжатием 80-85% и старео ния при 450 С 1 ч приведены в таблице.

Результаты испытания проволоки показывают, что предлагаемая сталь по уровню прочности превосходит известную. При этом свойства пластичности остаются достаточными для проведения операции навивки пружины и длительо ной работоспособности при 20-250 С.

Формула изобретения

Немагнитная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, .хром, ванадий, азот, железо, о т л и ч а ющ а я .с я тем, что, с целью повьппения прочностных свойств, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Углерод 0,12-0,37

Кремний 1,6 -2,0

Марганец 16-18

Хром 12-1 4

Ванадий 0,8 -1,4

Азот О, 15-0, 33

Железо Остальное при условии, что содержание углерода и азота удовлетворяет следующему соотношению: 0,70 (углерод+азот) О,45.

1420062 ь в о<

KIa МПа

SX yZ

Химический состав сталей, мас.7

Si Mn Cr N V Ni Fe C+N

Предлагаемая сталь

1 0,12 1,6 16,0 12,0 0,33 0,8

2 0,26 1,8 17,3 13,2 0,23 1,1

1,4 — -"- 0170 2580 2350 3 4

1,4 — -"- 0,70 2640 2490 2 3 (1,15 0,04-"- 0,75 1900 1670 1,5 1 1.

5 0,27 1,2 18,8 15,3 0,48

Составитель В.Брострем

Техред М.Ходанич КорректорЛ,Пилипенко

Редактор Т.Лазоренко

Тираж 595 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4293/27

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

3 0 ° 37 2э0 18э0 14в0 Ов 15

4 0,37 2,0 18,0 14,0 0,33

Известная сталь

Осталь-0 45 2340 2130 4 6 ное

0,49 2450 2200 4 6