Сталь

 

О Й И С А Н И Е ц665Оеа

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00303 Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.02.77 (21) 2450442/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (51) М. Кл.з

С 22С 38/44

Государственный комитет (53) УДК 669.15 782 74 26 24 3 28 891 794 -194 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. П. Аравии, А. И. Балуев, В. Е. Бычков, В. И. Володин, П. И. Гайдай, Н. В. Капранцева, Н. Д. Лемус, М. Л. Розен, В. А. Чащинов, Е. М. Яковлева, П. Н. Котлов, В. Н. Панов, Е. Г. Перлин, В. М. Маслов и И. М. Шарапов (71) Заявитель (54) СТАЛ Ь

Изобретение относится к металлургии сталей, используемых в судостроении, в частности при производстве гребных винтов и других литых деталей, машиностроении и других отраслях промышленности.

В связи с увеличением тоннажности флота и расширением районов плавания судов в Арктике и Антарктике, известные стали не отвечают требованиям, предъявляемым к материалу гребных винтов ледоколов, и судов ледового плавания, работающих в тяжелых ледовых условиях при пониженной температуре под действием постоянных знакопеременных циклических нагрузок и динамических нагрузок при ударах о лед.

Известна сталь, содержащая, вес. :

Углерод До 0,2

Кремний До 2,5

Марганец До 3,5

Хром 13,5 — 17

Никель 4 — 9

Молибден 0,5 — 3

Медь 0,75 — 0,3

Железо Остальное (1)

Известная сталь имеет высокую прочность и коррозионную стойкость в растворах кислот (HNO3 и H2SO4). Однако она не может быть использована в литом состоянии для изделий, работающих при пониженных температурах, под воздействием циклических и ударных нагрузок, так как обладает повышенной чувствительностью к надрезу и склонностью к хрупким разруше5 ниям в связи с недостаточной пластичностью и вязкостью, особенно в массивных (до 250 мм) сечениях литых деталей.

Цель изобретения — обеспечение высокой прочности, пластичности, вязкости и

I0 коррозионной усталости, а также уменьшение чувствительности к надрезу и склонности к хрупкому разрушению.

Поставленная цель достигается введением в состав стали кальция и иттрия при

15 следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 0,05 — 0,10

Кремний 0,01 — 0,4

Марганец 1,0 в 1,5

Хром 14,0 — 16,0

Никель 3,5 — 3,9

Медь 1,0 — 1,5

Молибден 0,3 — 0,45

Кальций 0,01 — 0,1

25 Иттрий 0,01 — 0,1

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси, вес. о о:

Сера Не более 0,30

Фосфор Не более 0,030

665018 (! о„ о

OO v

И

О v

О!

О (О

С:>

GO

IQ!

С

Е"

О

О

I«

С>

О о

О ж

О

>с

ro

С>

IQ

ОЭ

О>

<:>

С>

С) CD

<:>

С>

О!

"О

О>

С>

О

О !

О

Л

СО

СО

О>

О

Б

О

О

О

CO

С">

СО

С!

О!

CII

CQ

С>!

О

С!

<:>

IQ

С>

С>

0,05 — 0,10

0,01 — 0,4

1,0 в 1,5

14,0 — 16,0

3,5 — 3,9

1,0 в 1,5

0,3 — 0,45

0,01 — 0,1

0,01 — 0,1

Остальное

60 с

Р

О г» !

С«

«g

О

«4 с«

I<>

О

О A

О

СС!

CI3 х

Б и ж

СС!

О

«(И

CCC

О

Ф и ж ж

CCC

Х

Й

Д ф

CCC

Д

Ы

K и

Ж

5

Испытания механических свойств и коррозионно-усталостной прочности проводят в соответствии с требованиями ГОСТ

1497 — 73, 9454 — 60, 9455 — 60, ГОСТ

4860 †.

В таблице приводится химический состав и минимальный уровень механических свойств термически обработанного металла 3 промышленных плавок предлагаемой и известной сталей, Результаты показывают, что прочностные свойства обеих приведенных в таблице сталей практически одинаковы, однако предлагаемая сталь обладает значительно большим запасом вязкости, меньшей чувствительностью к надрезу и, соответственно, склонностью к хрупким разрушениям, по сравнению с известной сталью. Температура перехода из вязкого в хрупкое состояние предлагаемой стали при динамическом изгибе (Т„) — 80 С и при статическом изгибе (,T»,) — 50 С, в то время как для известной стали эти характеристики составляют — 40 С и — 10 С.

Повышенная вязкость и меньшая чувствительность к надрезу предлагаемой стали обеспечивает более высокое значение ее условного предела коррозионно-усталостной прочности. Эта характеристика предлагаемой стали составляет 12 кгс/мм при испытании в морской воде на базе 50 10 циклов образцов диаметром 10 мм с надрезом глубиной 2,5 мм, углом раскрытия 45"и радиусом при вершине надреза 0,1 мм, а известной стали — не более 7 — 10 кгс/мм при испытании образцов в аналогичных условиях.

Условный предел коррозионно-усталостной прочности является одной из основных характеристик материала, обеспечивающих надежную работоспособность изделий, и поэтому детали из предлагаемой стали будут обладать повышенной долговечностью и эксплуатационной надежностью.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден и железо, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения высокой прочности, пластичности, вязкости и коррозионной усталости, а также уменьшения чувствительности к надрезу и склонности к хрупкому разрушению, она дополнительно содержит кальций и иттрий при следующем соотношении компонентов, вес. :

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Медь

Молибден

Кальций

Иттрий

Железо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

665018

1. Патент Англии № 1294336, кл. С 7А, 1972.

Составитель Л. Суязова

Редактор А. Соловьева Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова

Заказ 840/11 Изд. № 327 Тираж 726 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2