Сталь

 

Союз Советских

Свщиалистических

Республик

ОП И(:АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>679640 (63) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено150278 (21) 2581038/22-02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

51)м К„г

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открыти й

С 22 С 38/54

Опубликовано 15087% Бюллетень Й9 30 (53) УДК 669. 15 26 24 781 891-194 (088.8) Дата опубликования описания 15.0879 (72) Авторы изобретения

А.Г. Зинченко, Г. В. Коротушенко, А. В. Кри нулин, И.П.Ващенко и В.В.Буковнев (71) ЗаяВИтЕЛЬ МУРманское высшее инженеРное моРское Училише им. Ленинского комсомола (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, в частности к нержавеющим сталям, предназначенным для изготовления деталей, эксплуатируемых э условиях интенсивного коррозионноусталост ного воздействия прк кавитации к повышенных динамических нагрузок.

Известна сталь следующего состава, вес.Ъг

Углерод 0,06-0 0 8

Хром 13,3 -14,3

Никель 1, 53-3, 36

Железо, Остальное fl).

Эта сталь является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту.

Она в литом состоянии после термического улучшения имеет следующие механические свойстваг

Предел прочности,кГс/мм 75-115

Предел текучести,кГс/мм 58-87

Относительное удлинение, 18-12

Относительное сужение,Ъ 51-29

Ударная вязкость,кг.см/смР8,1-4,2

Недостаточно высокий уровень ударной вязкости, особенно прк нуле-. вой и мкнусовых температурах, затрудняет использование этой стали для гребных винтов на судах с мелкой осад. кой к со смешанным видом плавания река-море из-за возможных случаев поломки винтов при соударениях с предметами, затонувшими э р еках.

То жв самое относится к к винтам ледоколов,.

Целью изобретения является повышение ударной вязкости и пластичности стали при сохранении высокого уровня коррозионно-усталостной стойкости при к авит ацик .

Зто достигается твм, что предлагаемая сталь дополнительно содержит бор и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъг

Углерод 0 030 08

Хром 12, 8-14,3

Никель 1,70-3сг

Вор 0,001-0,003

20 кальций 0,02-0,08

Железо Остальное

В стали допускается содержанке примесей, вес.Фг серы нв более 0,025, фосфора нв более 0,020, кремния не более 0,35, марганца не более

0,06.

Состав предлагаемой стали выбран кз условий максимального раскнсления ев и десульфурапкк аустенита и получаемого кз него массивного мар679640

Продолжение табл. 1

Компонент

0,018

0,015

0,28

0,50

0,08

0,001

Сера

Фосфор

Кремний

Марганец

Кальций

0,,028

0,022

0,25

0,40

0,02.0,017

0,32

0,45

Оф02

Оф001

Остальное

Бор

Железо

Таблица1

35 углерод . 0,06

Хром 13,3

Никель 2,2

0,03

12,8

1,7

0,08

14,3

3,2

Таблица2 йри

8,1 .5,3 100

16

1 Массивный 73 мартенсит, следы;феррита

14,6 10,2 130

2 Массивный 76

62 мартенсит

3 Массивный 80 мартенсит

3 тенсита (бейнита), а также - максиального подавления ферритообразования в процессе нормализации. Пракически полное исключение ферритообаэования обеспечивается введением в таль бора в укаэанных количествах. результате в процессе нормалиэа- 5 ции в ;структуре фиксируется массивный мартенсит (бейнит), который обеспечивает получение более высокой ударной вязкости и пластичности по сравнению со структурой феррита. Введение кальция при остаточном его содержании 0,02-0,08% обеспечивает практически полное раскисление стали но всему объему (о чем свидетельствует наличие остаточ:ного кальция) и удаление остаточной серы из аустенита и массивного мартенсита (бейнита) с образованием глобулярных сульфидкальциевых включений, .в результате чего также обеспечивается повышение ударной вязкости и пластичности. Кроме того, кальций способствует повышению жидкотекучести стали и заполняемости ли-" тейной форьы.

В табл.1 приведены соетавы известной (1) и предлагаемой (2, 3) сталей, Содержание в составе,вес ° %

Указ@нные стали выплавлены в открытой индукционной 100-кг печи.

Условия предварительного раскисления всех сталей одинаковы ферромарганцем. силикокальцием и алюминием.

Количество вводимого силикокальция в сталях 2,.3 увеличено из расчета получения остаточного содержания кальция в укаэанных пределах.

Литые образцовые заготовкиклинья подвергают нормализации от

980 С и отпуску при 650 С продолжительностью 2 ч с охлаждением на воздухе. Коррозионно- усталостную стойкость при кавитации испытывают. на струеударной установке МВИИУ. В качестве относительной величины стойкости принимают время испытания, соответствующее потере веса образца

8-9 мг. Относительная стойкость из вестной стали принимается за 100%.

Результаты испытаний представлены в табл.2.

57 13,2 8 9 144

67964

Составитель Л. Суязова

Редактор Г. Мозжечкова Техред .М.Петко Корректор Г.Назарова

Заказ 4749/26 Тираж 727 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Филиал ППП Патент, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Повыаение ударной вязкости и пластичности предлагаемой стали способствует также повыаенпю коррозионно-усталостной стойкости при кавитации на 30-44% по сравнению со стойкостью известной стали, Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, хром, . никель и железо, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости и пластич- 10 ности при сохранении высокого уровня коррозионно-усталостной стойкости

0

6 при кавитации, она дополнительно содержит бор и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%

Углерод 0,03-0,08

Хром 12,8-14,3

Никель 1,7-3i2

Бор 0,001-0,003

Кальций. 0,02-0,08

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кнепп Р., Дейли Дж., Хею4ит Ф.

Кавитация. М., Мир, 1974, с. 490.