Коррозионностойкая сталь

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к коррозионностойкой стали, и может быть использовано для изготовления деталей приборных подшипников, работающих в условиях ограниченной вибрации и износа, воздействия коррозионных сред умеренной агрессивности, повышенных температур до 950°С и контактно-усталостных напряжений. Цель изобретения - повышение теплопрочности, горячей пластичности, контактной выносливости, износостойкости и сопротивления коррозии при температурах до 950°С. Сталь дополнительно содержит церий, цирконий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,56-0,61

марганец 0,20-1,00

кремний 1,00-2,00

хром 12,00-13,90

никель 0,10-0,50

церий 0,005-0,05

цирконий 0,005-0,05

кальций 0,005-0,05

железо остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 38 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4466792/23-02 (22) 29 ° 07.88 (46) 07.03.90. Бюп. N - 9 (72) В.С.Левитин, В.С.Кропачев, Е.Г.Захаров, Ю.И.Пятинин, В.С.Буркин, Л.Я.Контер и Ю.И.Дьяков (53) 669. 14.018.8-194 (088.8) (56) Сталь 110X18N-ШД. ТУ 14-13045-80.

Сталь 50х14 ИФ. ТУ 14-1-3909"35. (54) КОРРОЗИ011НО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к коррозионностойкой стали, и может быть использовано для изготовления деталей приборных подшипников, работающих в условиях ограниченной вибрации и износа, Изобретение относится к металлургии, в частности к коррозионно-стойкой стали.

Целью изобретения является повышение теплопрочности, горячей пластичности, контактной выносливости, износостойкости и сопротивления коро розии при температурах до 950 С.

Слитки проковывают на прутки диаметром 20 и 30 мм, которые отжигают на твердость не более 255 НВ. По изложенной технологии выплавлены плавки известной и предлагаемой сталей и изготовлены образцы для проведения исследования и испытаний. Составы приведены в табл. 1, а свойства сталей — в табл.2.

Известную и предлагаемую стали сравнивают по теплопроводности (максимальной температуре отпуска, обес„.SU„„15482 А 1

2 воздействия коррозионных сред уме= ренной агрессивности, повышенных температур до 950 С и контактноусталостных напряжений. Цель изобретения — повышение теплопрочности, горячей пластичности, контактной выносливости, износостойкости и сопротивлення коррозии при температурах до 950 С. Сталь дополнительно содержит церий, цирконий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.X: углерод 0,56-0,61; марганец 0,20-1,00; кремний 1,002,00; хром 12,00-13,90; никель О, 100,50; церий 0,005-0,05; цирконий

0,005-0,05; кальций 0,005-0,05, желе- а зо остальное. 2 табл. печивающей получение твердости не ниже 56 НРСЭ)., горячей. пластичности (оценивают по величине горячего удара образцов размером 10 х 10 х 55 мм с У-образным надрезом при температу- 0© ре горячей пластической деформации Ю металла 1100 С), механическим свой- (;Д ствам, включая контактную выносли- Я) вость на образцах диаметром 26 мм и высотой 6 мм, обкатываемых шариками диаметром 4,76 мм при контактных напряжениях . „„, = 5000 МПа, износостойкость на образцах диаметром 26 мм и высотой 6 мм, которая оценивается по изменению веса при скольжении неподвижного шарика диаметром 9,525 мм с нагрузкой 3,3 кг.

; Вязкость оценивают при ударном разрушении цилиндрических образцов диаметром 8 мм и длиной 60 мм без

1548258

Г.

Содеркание элементов, мас.X.

1 " 1

Состав стали

I* 1" I

Сг Ri 1о V Ce

1..111

0 51 021

Иэвестный

Предлагаемый

2

Остальное н

0,56 1,00

0,58 1,46 .0,61 2,00

О> 20 12>00

0,54 13,48

1,00 1Э,90

0,005 0>005

0 025 0,030

0,05 0,05

0,10

О,Э4

0> 50

0,005

О,ОЭО

О 05

Т а бл и да 2

Соста>! ,стали

Вяэкость

Иэносостой кость дР> г

Прочность

>>Па

Горячий удар лри

Т" 1000 С

МПк/»a

Окалнностойкост лри Т

«950ес

dP, r

Средний раэмер крупных карбидов, мкм онтактая выослнкорость роинковення орроэии, мм/год а, 1>Пк/и ость, в мпн циклов

Иэвестный

Предлагаемый

1.

57,0

0,07

56,0 54,5 1,70 14

0,0030

0,0090 0,62 1950 Ь

58,5 58>5 2,25 45

59,5 60>0 2,20 47

590 59 5 2 10 43

0 05

0,04

0>04

О, 0008 О, 60

0,0008 . 0,60

0,0007 0,64

0>00О7

0,0005

0,0005

2200 6

2250 7

2200 8

59,0

60>5

59,5 надреза, прочность при растяжении оценивают на корсетных образцах с . r" диаметром рабочей части 2,3 мм и сферической выточкой диаметром 6,9 мм.

Коррозионную стойкость оценивают ,на образцах диаметром 18 мм, толщиной 8 мм . при выдержке в 307.ном водном растворе NaC1, окалиностойкость — по привесу на та- (О ких:. же образцах после часовой вью держке при 950 С. Однородность микроструктуры (средний размер крупных карбидов) оценивают по пяти образцам от каждой плавки методом заме- f!>! ров наиболее крупных карбидов в 20 произвольных полях зрения на каждом образце. Сравнение свойств производят после упрочнения на максимальную твердость. 20

Механические свойства определяют после термической обраббтки образцов на максимальную твердость (не ниже 59НКС ),которая состоит из закалки от температуры 1070-1090 С> об- 25 работки холодом при -70 С (1 ч) и отпуска при 160 С (5 ч).

Из табл. 2 следует, что предлагаемая сталь превосходит известную по теплопрочности, горячей пластичнос- 30 ти; контактной выносливости, износостойкости и сопротивлению окислению при повьш!енных температурах (окалиностойкости).

Применение предлагаемой стали позволит повысить долговечность подшипников, достигаемую от улучшения чистоты поверхности и геометрии деталей после обработки, снижения уровня вибрации.

Формула изобретения

Коррозионно-стойкая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения теплопрочности, горячей пластич- ° ности, контактной выносливости, иэносостойкости и сопротивления коррозии при температурах до 950 С, она дополнительно содержит церий, цирконий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Углерод 0,56-0,61

Марганец 0,20-1,00

Кремний 1,00-2,00

Хром 12, 00-13, 90

Никель О, 10-0,50

Церий 0,005-0,05

Цирконий 0,005-0,05

Кальций 0 005-0 05

Железо Остальное

Таблица 1