Сталь

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях повышенных температур. 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; молибден 4,0-5,0; ванадий 0,8-1,2; цирконий 0,1-0,2; железо - остальное. Технический результат: повышение жаропрочности стали. 1 табл.

 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут быть использованы для изготовления изделий, эксплуатируемых в условиях повышенных температур.

Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод ≤1,5; кремний ≤3,0; марганец 7,0-40,0; алюминий ≤2,0; азот ≤0,4; титан ≤2,0; хром ≤15,0; кальций 0,0005-0,05; молибден ≤3,0; ванадий ≤3,0; цирконий ≤2,0; железо и неизбежные примеси - остальное [1].

Задача изобретения состоит в повышении жаропрочности стали.

Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, титан, хром, кальций, молибден, ванадий, цирконий, железо, дополнительно включает гафний, причем компоненты находятся в следующем соотношении, 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; молибден 4,5-5,0; ванадий 0,8-1,2; цирконий 0,1-0,2; 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
Молибден	5,0	4,5	4,0
Ванадий	0,8	1,0	1,2
Цирконий	0,2	0,15	0,1
Гафний	0,2	0,3	0,4
Железо	Остальное	Остальное	Остальное
Прочность стали при 350°С, МПа	600-700	600-700	600-700

В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Хром препятствует росту окалины. Молибден и ванадий упрочняют твердый раствор. Гафний увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах. В химически связанном состоянии с алюминием, ванадием, титаном, азот, образуя нитриды, становится легирующим элементом, улучшающим структуру и механические свойства стали. Кальций раскисляет сталь. Цирконий способствует измельчению зерна.

Сталь может быть выплавлена мартеновским способом. Исходный материал для выплавки стали - передельный чугун и стальной лом.

Термическая обработка стали включает закалку при температуре 850°С в масло и отпуск при температуре 530°С.

Литература

1. JP 02-104633, С22С 38/00, 1990.

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, алюминий, азот, титан, хром, кальций, молибден, ванадий, цирконий 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
Молибден	4,0-5,0
Ванадий	0,8-1,2
Цирконий	0,1-0,2
Гафний	0,2-0,4
Железо	остальное