Сталь
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам сталей, применяемых в энергетическом машиностроении. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, алюминий, титан, хром, ванадий, бор, ниобий, кальций, гафний и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,1-0,3, кремний 0,5-1,0, марганец 10,0-15,0, алюминий 0,03-0,05, титан 0,2-0,4, хром 1,0-2,0, ванадий 1,0-2,0, бор 0,01-0,05, ниобий 2,0-3,0, кальций 0,003-0,005, гафний 1,0-2,0, железо - остальное. Повышается усталостная прочность в условиях повышенных температур. 1 табл.
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы в энергетическом машиностроении.
Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод ≤0,9; кремний <3,0; марганец 7,0-40,0; алюминий <2,0; титан <2,0; хром <10,0; ванадий <5,0; бор <0,01; ниобий <2,0; железо (и неизбежные примени, в т.ч. кислород) - остальное [1].
Задачей изобретения является обеспечение высокой усталостной прочности стали в условиях повышенных температур.
Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, титан, хром, ванадий, бор, ниобий, железо, дополнительно включает кальций и гафний, причем компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,1-0,3; кремний 0,5-1,0; марганец 10,0-15,0; алюминий 0,03-0,05; титан 0,2-0,4; хром 1,0-2,0; ванадий 1,0-2,0; бор 0,01-0,05; ниобий 2,0-3,0; кальций 0,003-0,005; гафний 1,0-2,0; железо - остальное.
В таблице приведены составы стали.
| Таблица | |||
| Компоненты | Состав, мас.%: | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Углерод | 0,1 | 0,2 | 0,3 |
| Кремний | 0,5 | 0,8 | 1,0 |
| Марганец | 15,0 | 12,0 | 10,0 |
| Алюминий | 0,03 | 0,04 | 0,05 |
| Титан | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
| Хром | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
| Ванадий | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
| Бор | 0,01 | 0,03 | 0,05 |
| Ниобий | 3,0 | 2,5 | 2,0 |
| Кальций | 0,005 | 0,004 | 0,003 |
| Гафний | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
| Железо | остальное | остальное | остальное |
| Усталостная прочность (при температуре 350°С), МПа | ˜400 | ˜400 | ˜400 |
В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Хром и бор стабилизируют карбиды. Гафний, ванадий и ниобий упрочняют твердый раствор. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Титан придает структуре стали мелкозернистость.
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. JP 55-138059, С22С 38/00, 1980.
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, титан, хром, ванадий, бор, ниобий, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальций и гафний, причем компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%:
| углерод | 0,1-0,3 |
| кремний | 0,5-1,0 |
| марганец | 10,0-15,0 |
| алюминий | 0,03-0,05 |
| титан | 0,2-0,4 |
| хром | 1,0-2,0 |
| ванадий | 1,0-2,0 |
| бор | 0,01-0,05 |
| ниобий | 2,0-3,0 |
| кальций | 0,003-0,005 |
| гафний | 1,0-2,0 |
| железо | остальное |
