Плакированный материал

 

Союз Советских

Социалистических республик

Государственный комитет

Соаата Министров СССР ао делам нзооретеннй и открытий.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Антон Бой мель (ФРГ) Иностранная фирма Гебр Белер унд Ко, АГ" (Австрия} (71) Заявитель (54) ПЛАКИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ

С 0,1-1,2

Мп 12,0 — 30

Si 01 — 5

Р 0,04

Изобретение относится K составу плакированных материалов.

Известен плакированпый материал, состоящий из стальной основы и плакирующих слскв из коррозионностойких аустенитиьтх сталей и сплавов (11.

При сочетании (комбинировании} основного и плакируюшего материалов нужно принимать во втптмзние тот факт, что для каждого из них после прокатки требуется различная термообработка.

Нелегированные и низколсгнраваипыс строи- 10 тельные стали применяют в нормализованном состоянии, т. е. после нагрева до 880-960 С и охлаждения на спокойном воздухе. Низколегированные жаропрочные стали в больцянстве случаев улучшают термообраЬоткой, причем после процесса нор-1;, мализации следует отпуск при температуре около

700 Г с охлаждением на спокойном воздухе.

Применяемые в качестве нлакирующих материалов аустенитные стали и сплавы должны подвергаться диффузионному отжигу при температурах свыше 960 С, предпочтительно свыше 1020 С, и мтем быстро охлаждаться в воде для достижения оптимальной коррозионной стойкости и оптимальных механических свойств.

Однако термообработка плакированного листа часто приводит к уменьшению его коррозионной стойкости.

Цель изобретения — улучшение механических свойств плакированного материала. Эти свойства должны сохраняться также и тогда, когда конечная термообработка подгоняется к требованиям ппакирующего слоя.

Для достижения этой цели предлагается применение аустенитных марганцовистых сталей в качестве основы. Такие стали отличаются хорошей леформируемостью в горячем состоянии, и их механические v физические свойства в широких пре. дела . не зависят от термообработки. Окончательная термообработка может заключаться в диффузионном отжиге при температуре свыше 960 С, преимущественно свыше 1020 С, и охлаждении в воде.

Основными материалами являются аустеиитные марганцовистые стали. Эти стали могут содержать, вес.%:

610477

S 005

Cr 0 — 14

Nb 0 — 3

V 0 — 3

N 0,05

Добавки азота, кремния, ниобия и ванадия к аустенитным марганцовистым сталям способствуют улучшению механических свойств, в особенности повышается предел текучести. Для этих же пе- 10 лей дополнительно вводится углерод.

Аустенианая структура сталей при этом в определенчых ределвх не изменяется, вязкость в основном остается прежней.

Для повьппевия устойчивости структуры и 1$ улучшеив я коррозионной стойкости ауствнипиих марганцовистых сталей добавляют хром, предпочтительно азот.

Не содермащце хром аустенитные марганцовистые стали могут бьгть защищены от коррозии щ с помощью лакокрасочного или пластмассового покрьпия.

Предпочтительно аустенитные марганцови.;л к стали содермат вес.%: С 045 — 0,55, Мп 19 — 21, Si не более 1,5, Cr ие более 0,25, N не более 015„ остальное Fe и примеси.

Механические показатели этих сталей:

Предел текучести, © кг/мм 0,2--35

Временное сопротивление разрыву (58,, кг/мм 80 — 90

Относительное удлинение (1= 5д),% 40

Ударная вязкость а „, мкг/ем 15

Несмотря на высокое содержание углерода, эти стали в широком диапазоне отпуска на выделяют карбиды даже при температуре свыше 500 С, так как их аустенитная рецютка способствуетбольшему растворению. 40

Для облегчения обрабоп и аустенитных марганцовистых сталей резанием добавляют, например, 0,2 — 0,3 вес.% серы.

° Примером целесообразного применения выса косернистых аустенитных марганцовистых сталей 4$

1 в качестве основного материала являются плакированные способом прокатки толстостенные листы для трубных решеток.

В качестве плакирунмцего материала были выбраны нижеследующие стали и сплавы. $0

Аустенитная хромоникелевая сталь, содержащая 0,044% С, 0,78% Si, 1,12 o Мп, 18,2 o Cr,9 4%

Ni, 0,13% Мо, остаток — железо и примеси.

Окон тельная термообработка плакированного листа состоит в охлаждении температуры 1050 С $$ в воде.

Аустенитная хромоникельмолибденовая, сталь, содермащая, вес.%: 0,2 С, 0,115 Si, 0,82 Мп, 24,3

Cr, 22,1 Ni, 2,37 Мо, 0,182 N, остаток — железо и примеси. 60.

Окончателыия термообрабопс» ппакированного листа: гашение температуры 1100 С в воде.

Аустенипия хромоникельмолибдеиовая сталь, содермащая, весЯ: 0,035 С, 061 Si, 0,94 Мп, 17,7

Cr, 13,6 Ni, 4,71 Мо, 0,17 Си, 0,163 й, остаток железо и примеси в стали.

Окончательная обработка плакированного листа: гашение температуры 1100 С в воде.

Высококремнистая аустенитная хромоникелевая сталь, содержащая, вес.%: 0,019 С, 4,25 Si, 0,97 Мп, 18,2 Cr, 14,7 Ni, остаток — железо и примеси в стали.

Окончательная термообработк» плакирования листа. гашение температуры 1150 С в воде.

Аустенитный никельхромомолибденовый зищв, содержащий, вес.%: 0,042 С, 0,35 Si, 16,4 Cr, 17 7

Но, 60,29 Ni, остаток — железо и обусловленные изготовлением загрязнения.

Окончательная термообработка плакированного листа: гашение температуры 1220 С в воде.

Из плакированных листов были изготовлены образцы, которые испытывались на прочность при сдвиге (срезе), на загиб, а также использовались для металлографических и коррозионнохимических исследований.

Предел прочности (сталей при сдвиге (срезе) для всех плакирующих слоев равен от 32 до

58 кг/мм . Минималыия величина предела прочности составляет 14 кг/мм .

Для испытаний на загиб применялась оправка, диаметр которой равен двойной толщине листа. Испытания проводились с загибанием плакирующего слоя. Угол загиба во всех случаях составлял 180 . Ни у одного плакированного образца не обнаружены надрывы на участке переходной зоны между основным материалом и плакирующим материалом.

Металлографические исследования показали, что на стороне основного м гериала на участке переходной зоны изменений практически нет.

Для таких элементов, как ьарганец, хром, никель, кремний и молибден во всех случаях выявился резкий скачок концентрации в переходной зоне материалов, что говорит о незначительном перемешивании обоих материалов.

При анализе слоев выяснилось, что перемешивание углерода на плакирующей стороне не выходит за пределы зоны в 0,3 мм, Исследования коррозии <а образцах, которые были взяты из поверхности плакирующего слоя толщиной 2 мм, во всех случаях показали такое же коррозионное поведение, как у исходного ма териала, который применялся для плакирования.

Для контроля способности плакированных листов к деформированию в холодном состоянии были изготовлены способом прессования в к.воч. ном штампе полушаровые оболочки и исследованы с помощью ультразвука на непровары. При этом выяснилось, что этот процесс леформирова610477

Составитель Н. Чериилев скал

Техред М. девидкал

1Ъдактор К. Вирко

Корректор А. Jhlatly

Заказ 2846/1

Тйраж 550 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений s открьпий

113035, Москва, Ж-З5, раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния не меняет характер сцепления между основным материалом и плакирующнм слоем.

Для проверки целесообразности добавления серы в основной материал были проведены сравнительные испытания обработкой резанием посредством строгания, фрезерования и сверления.

Формула изобретения

1. Плакированный материал, состоящий из стальной основы и плакируницих слоев из коррозионносгойких аустенитных сталей и сплавов, о т. л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшення его механических свойств, в качестве основы берут аустенитные марганцовистые стали.

2. Материалпоп.1, отличающийс я тем, что стальная основа содержит следующие компоненты, вес.%:

С 0,1-1,2

Мп 12,0 — 30

Si 01 — 5

Р0 — 0,04

S 0-0,5

Сг 0 — 14

Nb 0 — 3

V 0 — 3 и 0,05

3. айтериалпоп. 1,отлича ющийс я тем, что сталыия основа содержит смдукицие компоненты, %:

С 0,45-0,55

Мп 19,0 — 21,0

Si не более 1,5

Сг не более 0,25

N 0,5.

4. Материал по пл. 1 — 3, о т л и ч а и щ и йс я тем, что стальная основа содержит 0,2 — 0,3%серыИсточники инфорьации, принятьаа во внимание при зкспертизе:

1. Астров Е. И.1Плакированные многослойнью металлы, "Металлургия", M., 1965, с. 32.