Сталь

 

мв

О И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Совете иик

Социалистических

Республик ii)726207

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свип-ву (51) М. Кл. (22) Зая "лено 07.10.77 (21) 2533728/22-02 с присоепинением заявки ¹

С 22 С 38/52

Государственный комитет (23) Приоритет (53) УДК 669.15 26т 24 2 5 28 293 292 857 794 782 74-1 94 (088.8) Опубликовано 05.04.80. Бюллетень № 13 по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 08 04 80

Синявина, И, П, Гапуненко, В. Г. Степанов, В. С. фридман, Русинович, О. В. Катаев, И. К, Успенская, 3. Ф. Шустова, Пауткин, Э. Д. Раймонд, В. Н. Жучин, И. H. Мепькумов, Упьянин, H. А. Сорокина, В. С. Лактионов, Ю. А. Пестов и B. Г. Харламов

Р, А.

Ю. И.

В. С, Е. А. (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СТАЛЬ!

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к мартенситностареющим коррозионностойким сталям.

Извеспта сталь Ц, содержащая, вес.%:

Угперод 0,04-0, 07

Хром 15,0 -16,5

Никель 2, О 2,5

Кобальт 3,0 -6,0

М опибден О, 15-0,25

Берий 0,01-0, 15

to Ниобий 0,05-0,15

Ванадий 0,05-0, 15

Кремний до 0,3

Марганец до 0,3

Сера до 0,02

Фосфор до 0,02

Железо Остальное

Известная сталь обладает хорошими механическими и коррозионными xapazтеристиками за счет цементованного слоя, который образуется в процессе цементации иэделия, т.е, науглероживании пове1рГ хностного слоя в угперодсодержащей сре2 де. Эффект, достигаемый при цементации, значительно сйижается после нагрева (1000-1220 С) иэделия выше тем пературы цементации (950 С), а замед- ленное охлаждение при этом способствует ухудшению вязких и пластических свойств, В табл. 1 (первые три ппавкн) указаны составы стели, попученные после высокотемпературной обработки с замедленным охлаждением при температуре иопытания 20 и - 196оC. .. Известная сталь не обладает высокими прочностными характеристиками и в значительной степени охрупчивается, о чем свидетельствует низкая ударная вязкость (А 20 С =. 0,9 хгс/см, А о

= 0,5-0,7 кгс/см ). Поэтому описанная сталь не может применяться при изготовлении спожных тяжелонагруженных цаяносварных конструкций.

Бепь изобретения - создание стали, обладающей высокой прочностью, вязкостью и ппастичностыо после высокотемпературных нагревов до 1020-1220 С и

726207 последующего заме цленного охлаждения, способностью хорошо свариваться, сохранять высокие коррозионные свойства, не .исключающей сложную термическую обработку после пайки (кроме нагрева до температур 550-600 С) и после сварки для предупреждения образования холодных трещин.

Поставленная цель достигается тем, что в сталь, содержащую углерод, хром, никель, кобальт, молибден, ванадий, ниобйй, марганец, кремний.и железо, дополнительно введен один или более элементов из группы, содержащей нэоцим a mT» трий, при следующем соотношении компо-1 нентов, вес,%:

Углерод 0,005-0,03

Хром 12,0 - 14,8

Никель 26 = 58

М олибден 25 - 41

Кобальт 7,1 - 100

Ниобий 0,05- 0,26

Ванадий 0,05 - 0,36

Кремний 0,02 - 0,7

Марганец 002- 05

Один или более элементов из группы, содержащей ниодим и иттрий 0,001-0,5

Железо Остальное

30 допускается содержание серы и фосфора не более 0,02 вес.% каждого.

Механические свойства предложенной стали после обработки по режимам: пайка-нагрев до 1020 и 1220оС, выцеря- 35 ка 20 мин, охлаждение замедленное (скор4кть охлаждения в интервале температур

850-600 С вЂ” 6 С/мин) и старение цри

475-525 С в течение 3 ч.

Предел прочности

6g, кгс/мм, 130

130

Предел текучести б р кгс/мм

Относительное удлинение, б,%

120

110

Ударная вязкость, а„, кгсм/см 2,0 2э5

Из табл. 2 видно, что введение одного или двух алементов из группы, содержащей неодим и иттрий, увеличение содер жания кобальта, молибдена и никеля, уменьшение количества хрома, углерода и исключение из состава церия позволило повысить по сравнению с прототипом в значительной степени пределы прочнооти и текучести, улучшить вязкость и пластичность стали после воздействии высоко жмпературных нагревов с последующим замедленным охлаждением. Преимущества предлагаемой стали проявля-, ются при температурах испытания от 20 до минус 196 С, при нагреве цо 400 С о сталь незначительно разупрочняется.

В табл. 1 приведены сталь - прото тип, стали без иттрия и неодима (% 1-3), стели предложенного состава (% 4-13) ..

B табл. 2 приведены механические свойства в зависимости от режима термической обработки при температурах испытания + 20, + 400 и минус 196 С (по результатам испытаний образцов стали семи цлевок).

726207 (Q т "{ о о о о о ц IQ о о

I ! 1 о" о о ю и о" с4

О) а О о O сЧ О О О

О О О" О" О" о

lQ со я о о с о„ о" о

l со H (о о о

И («« о а. со с4 о о" о о

3 о о ч о сч cv» со о ee ao со, о о" о" о o o" О О О О о е (") т- тЧ

o" о о о о со

О3 ся Ф- о t o o

0) ао т (о о со

О о

ao e o о ч сч о о" о" О

e e - о

О сО

o" о- о о сО сО

Я со

tQ

1- о" со о с щ а <О со

Я « «a о о

Ф аО с

0) 1г г» сч о сч о" со

07 -((О

О) t t с1} сО сч т-

t t

Щ со со. о о

Ч-( (Q сО (0 с co с с с

Ц

Ц

И х ао со у) t о с4 сЧ и о а х

Ф..

° "4 Ф ( о о о о о о" аg х

CL и о

4 о (О

Т-

o o оо o3 о о

Е с 3

o" о

Ял

О о о"

Д о

o -«

О" O

4а с

o" о

do со со

Ял р Al

Я о ц со

Т-(о> оо оо о

fQ

Ч- 1 о о

О и ч"4 е о o" о г= о о о: со в

Щ ц (Q о р Я

CO t о о

o" о о др со

fQ о о о о о аО "Ф

° ф 03

»- с0 .со о о о" о

СЧ о

1- 1 Ф

o o" о со с с

1-1

Al о

72G207

lao

Д о

М ф

К,g Ь»

On о

М о

Ф.1

Р

Ь о

3 ф ф Co-0 а CD с." З л,1 а.

g.„о ф о

o v о 3 о3

Ю а»ф

g о ф »

О д о о о 3

Ф

4I

Ф

g .о н g

Ф о а о 3 о . о

Ц

00 о о 3 . о

О v

° в

»»

g Ф

cg

3 о

K .ф.

8 » o ф

g CD

М я

g CD ф с

Д о 3

3 $ :ф

=1 о 1 е

Р

-0 о" 3

Л о 3 . i о 3

»ф о

Ф о

t 1о м о

»»

9 оЯ о.

О ЖФ к а

3 о

g g

3g

И 8, Ф о л о о

1 о

0 о

B о

Г

8 а

8

В о

ы

В ig а, и о

-Ц (Ф о а о цВ л

° g

ы о.6

0 а

"3 л

Я л. ,О Ф ф

f4 р, а, ф

» сО

op о

О ® О

g (, Ю Ц л с»

j p

I "ъо бГФ О Ои оИ лф о о о3 оо ор

oоо o3 оо

° » - Ф И .Л .Й » о g 8

° И о

ОЙ ф ОФ

oi o> g

О3 0v Ое о 8 с»" »» р ох>

726207

0,001-0,5

0,02 -0,7

0,02 -0,5

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 341859е кл С 22 С 38/52 1972

1прото гип) .

Составитель Л. Суязова

Редактор Т. Орловская Техред М. Келемеш

Корректор И. Муека

Подписное

Заказ i 609/24 Тираж 694

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Таким образом, при значительно по- вышенной прочности уровень ударной вя:-л кости предлагаемой стали достаточно вы сок при различных концентрациях напряжения. 5

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, хром, никель, кобальт, молибден, ванадий, ниобий, " "Марганец, кремний и железо, о т л ич а ю m а я с я тем, что, с целью псвьпиения механических свойств после высокотемпературных нагревов до 1220 С с последующим замедленным охлаждением, она дополнительно содержит один или более элементов из группы, содержащей неодим и иттрий, при следующем соотношении компонентов, вес. %: .

Углерод

Хром

Никель

Кобальт

М олибден

Ниобий

Ванадий

Один или более элементов из группы, содержащей: неодим и иттрий

Кремний

М арганец

Я елезо

0,005- 0,03

12,0 -14 8

26 58

7,1 -10,0

2,5- 4,1

0,05- 0,26

0,05- 0,36