Сталь
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в энергетическом машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,7-1,3; кремний 0,5-1,0, марганец 8,0-12,0; алюминий 0,05-0,15; азот 0,05-0,1; титан 0,05-0,15; хром 1,8-2,2; кальций 0,005-0,01; гафний 0,2-0,4; ванадий 1,5-2,0; бор 0,02-0,04, ниобий 0,5-1,0; железо - остальное. Технический результат: повышение жаропрочности стали. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы, например, в энергетическом машиностроении.
Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод ≤2,0; кремний ≤5,0; марганец 10,0-40,0; алюминий ≤5,0; азот ≤0,2; титан ≤1,0; хром ≤5,0; кальций ≤0,1; ванадий ≤1,0; бор ≤0,1; ниобий ≤1,0; железо (и неизбежные примеси) - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение жаропрочности стали.
Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, титан, хром, кальций, ванадий, бор, ниобий, железо, дополнительно включает гафний, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,7-1,3; кремний 0,5-1,0; марганец 8,0-12,0; алюминий 0,05-0,15; азот 0,05-0,1; титан 0,05-0,15; хром 1,S-2,2; кальций 0,005-0,01; ванадий 1,5-2,0; бор 0,02-0,04; ниобий 0,5-1,0; гафний 0,2-0,4; железо - остальное.
В таблице приведены составы стали.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,7 | 1,0 | 1,3 |
| Кремний | 1,0 | 0,8 | 0,5 |
| Марганец | 12,0 | 10,0 | 8,0 |
| Алюминий | 0,15 | 0,1 | 0,05 |
| Азот | 0,1 | 0,08 | 0,05 |
| Титан | 0,15 | 0,1 | 0,05 |
| Хром | 1,8 | 2,0 | 2,2 |
| Кальций | 0,01 | 0,008 | 0,005 |
| Ванадий | 2,0 | 1,7 | 1,5 |
| Бор | 0,02 | 0,03 | 0,04 |
| Ниобий | 0,5 | 0,8 | 1,0 |
| Гафний | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Предел прочности при температуре 350°С, МПа | 650-700 | 650-700 | 650-700 |
Повышение жаропрочности стали достигается за счет комплексного влияния компонентов, входящих в ее состав. Хром препятствует росту окалины. Гафний увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах. Ванадий и ниобий упрочняют твердый раствор. В химически связанном состоянии с алюминием, ванадием, титаном и ниобием, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства стали. Бор стабилизирует карбиды. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей.
Сталь может быть выплавлена кислым конверторным способом на кислородном дутье. Основной исходный материал - бессемеровский чугун и стальной лом. Термическая обработка стали включает закалку при температуре 850°С в масло и отпуск при температуре 530°С.
Источник информации
1. WO 03025240 А, С22С 38/00, 2003.
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, титан, хром, кальций, ванадий, бор, ниобий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гафний при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Углерод | 0,7-1,3 |
| Кремний | 0,5-1,0 |
| Марганец | 8,0-12,0 |
| Алюминий | 0,05-0,15 |
| Азот | 0,05-0,1 |
| Титан | 0,05-0,15 |
| Хром | 1,8-2,2 |
| Кальций | 0,005-0,01 |
| Ванадий | 1,5-2,0 |
| Бор | 0,02-0,04 |
| Ниобий | 0,5-1,0 |
| Гафний | 0,2-0,4 |
| Железо | остальное |
