Нержавеющая сталь для цементации
Союз Советских
Социалистических
Республик
Оп ИСАНИЕ ... < г804710
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050479 (2i) 2764482/22-02 (51)Н. Кл. с присоединением заявки ¹
С 22 С 38/52
Государственный комнтет
СССР оо дел ам изобретен н и н открытий (23) Приоритет (53) УДК 669. 14. .018.52.821-194 (088.8) Опубликовано 150281. Бюллетень Мо б
Дата опубликования описания 150281
Р ..Ф.Петраков, В.И.Белякова, И.И.Зверевг, B.Í,.li ðoá, Н.M.Меркулов, В.В.Топилин, И.П.Бармотин, П.М .г. раще
Е.N,Сушкина, Г.И.Бирюков, В.С.Римкевич,. г:,,Т.,Bymн
Б : (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НЕРЖАВЕКЩАЯ СТАЛЬ ДЛЯ ЦЕМЕНТАЦИИ
1,1-1,5
0 03-0, 1
Остальное
Молибден
Азот
Железо
0,12-0,18
До 0,6
До 0,6
15-16,5
2-2,5
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Никель
Изобретение относится к металлургии, а именно к созданию нержавеющих сталей для силовых деталей, упрочняемых с поверхности методом цементации или нитроцементации, и может быть использовано в гидроагрегатах авиационной техники и других отраслях машиностроения.
Стали, содержащие 15-18% Сг имеют двухфазную структуру. В отечественных марках 14Х17Н2 и 15Х16Н2АМ (ЭП479) содержание Д-феррита в основной мартенситной структуре может достигать 40 и ЗОВ соответственно.
В зарубежных марках (см.таблицу) при содержании аустенитообраэуищих элементов C u Ni на нижнем пределе содержание Сг-феррита может быть еще больше. Кроме того, Д -феррит отрицательно влияет на механические характеристики.
Известна нержавеющая сталь для цементации ЭП479 1), содержащая, вес.Ъг
Химико-термическая обработка стали ЭП479 включает предварительную нормализацию от 950 до 980 С, отпуск при 670 С 5 ч. Цементация при 950+
+30 С, скорость 0,06-0,08 мм/ч, от- . пуск при 670 С 10 ч. Закалка от
950+20 С в масле, обработка холодом при -70 С, отпуск при 250-350 С.
Механические свойства стали
ЭП479 после указанной термической обработки приведены в таблице.
Основным недостатком стали
ЭП479 является ферритная полосчатость, являющаяся причиной образования трещин при деформации и химикотермической обработке. На предприятиях, применяющих сталь ЭП479, при цементации на глубину более 1,0 мм по трещинам отбраковываесгся до 40% деталей.
Цель изобретения - исключение склонности к хрупкому разрушению, повышение прочности при сохранении уровня коррозионной стойкости.
804710
Поставленная цель достигается путем корректировки химического состава по хромовому эквиваленту.
Для достижения цели предлагаемая сталь дополнительно содержит кобальт, ванадий, церий и лантан при следую- 5 щем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Предлагаемая сталь для получения регламентированного содержания О-феррита в структуре 10-5Ъ) должна удовлетворять следующему условию фСг - 1,5 "0,75 lan - 30 < (4С + Зна) + + ЖИо + 1.5 ЖЧ 6 7 Углерод Азот Кремний Марганец Кобальт Никель Молибден Ванадий Хром Церий Лантан Железо 0,12-0,20 Оу05 0 10 0,01-0,60 0,01-0,60 0,1-2,0 2,0-3,0 0,15-0,50 0,05-0,35 14,5-16,0 0,005-0,03 0,005-0,03 Остальное Кроме того, сумма церия и лантана не превьыает 0,06. вес.%. Механические свойства предлагаемой стали приведены в таблице после термической обработки, предварительная нормализация от 950 до 980 С, отпуск при 650-680 С, цементация при 980+ +10 С 8 ч, высокий отпуск 670+10 С 7-10 ч, закалка от 950+20 С в масле, обработка холодом -70 С, отпуск при 250-350 С. Предлагаемая сталь обеспечивает стабильную мартенситную структуру с содержанием д -феррита в крупном сечении (60-80 мм) не более 5Ъ, прочность свыше 150 кг/мм, удовлетворительную коррозионную стойкость в атмосфере и рабочих жидкостях. Применение новой стали вместо конструкционных типа 12ХН2А обеспечивает надежную работу изделий в .. эксплуатации без защиты от коррозии и увеличивает ресурс работы в 2 раза за счет повышенной износостойкости и контактной выносливости. Замена стали ЭП479 предлагаемой сталью позволяет устранить брак деталей по трещинам, составляющим 30-40%. 804710 о Ю an an an Ю о о о с ф ъ с о о о о Я (О о с4 СЧ т 4. с4 о о с в ъ о о о Ю о ъ с ч о л - о э ) з o o o ° — c — О о о а З а хо Э н) оа а4 o,õ Оа н:о х о х За ае ах оо мо и и н и н и и и и и ° 4 C) an o C) 1,() РЭ о н ч с М о е о о Л и + и, и и н Е О ;с ю Д o,an X r 804710 t 1 I I Ц1Н! l М I ! О! I g I 1 1 ф1о l 1 НН I I — — х о х х Ф х 1Н 0) оА, а ф а х о о о 1! н I Э! v t 1 III I 1! В!о 1. t О1м! I g I f« I I ф 1- — 11 1 1 1 д 1 1 o ! 1 1 I! о I I «-3 1 1 I f <У х о х х О Х 1Н 0) » оа а ф ах о»о хо l I 1 1 — — » !» 00 ю Я и 1 М r 1 р «аа» I C) с »«1 в„ о 1« I 1! ! ! «-1 т1 CO о с с с t о о о 1 II Н II Н 1 ! о %4 ! K > z ",м I .. Р ) с а о «-1 Ю о н сч с с О »II О -Л Н Ф Н н» »Н»Э «» pg о 4) !Н ДОЗ »О 4«! о о »» » с «-1 R Ю о «-» ь с»») с о <ч II If Н о э ъ» o o 1 - О z o o f ф Х I Ю 1 ф I н е и If 1 п Ц о Ц R lf I I I I 1 r I 1 1 1 1 ! I Н1 1 I х 1 ° Н! М о Цм» I о g с ОХ! Ф Е! ан I а К!О AЦ I НН Н 1 Н OIf I O ои! ф хх1а НХ1 оо1 5m1х О! Ка1нн ! CO I ХО1 Ц Х Е 1 а и — т — — — » o I CL 1 1 ф »а! 1 ц я н!ах о! ех О! uII! Ц I Р» 1 Э 1 III l О I »с 1 1 V 1 о а »о iо о an с с с с о о»"> о о It 1f Н Н Н Н и Il c — о м х и к ) х о х э х K ф ь о а а 4 c4 х оо хо х х K о сю 1 о x x о с(cd 1- ах а о ф ч о <б а е Ф х о х Ф g x Я з оа а 4 О,х оо хо И Х о 2 о х х х (о о х (Я хо М 2 0,õ я х о ф х о Ц о (-) х 4 I (ч 1 Ц 1 О, I 1 ф 1 Ю с 0Ъ Е о Ю ° Ю \ !(% 1 о м -1 0, 1 х а l хо! ХХ(Д 1 ф I 0, I и с(1. ) C х и 5 ф fd (й 1оо хое U ф Э 1 Ц I I а ! 1 ъ 1 U Х I Ю(Ю 1 -(1! 1 I 1 I 1 I 1 1 1 I I 1 1 I 9 1 (ч ! 0, 1 ъ в(o(1 & 1 I О(ю О(л(1 Я I I p I 1 1 п Г 1 1 I I ф(О! 1 I I l o I I т-(1 1 ф I 1 5- — — 4 ) 1 1 м о ъ 1 О I в : е I 804710 Ю о м о II а о е в Э (в L7 г 44 о сп И я gA А Й в(36(uU< в о. 804710 14,5-16,0 0,005-0,03 0 005-0,03 Остальное Формула изобретения Хром Церий Лантан Железо 1. Нержавеющая сталь для цементации, содержащая углерод, азот, кремний, марганец, никель, молибден, хром и железо, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью исключениясклонности к хрупкому разрушению, повышения прочности при сохранении уровня корроэионной стойкости, она дополнительно содеркит кобальт, ванадий, церий и лантан при следующем соотношении компонентов, вес.%: Составитель Л.Суязова Техред Т. Маточка Корректор М.Шароши Редактор Т. Веселова Заказ 10823/42 Тираж 692 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Углерод Азот Кремний Марганец Кобальт Никель Молибден Ванадий 0,12-0,20 0.,05-0,10 0,01-0,60 0,01-0,60 0,1-2,0 2,0-3,0 0,15-0,50 0,05-0 35 2. Сталь по п.1, о т л и ч а ю— 5 щ а я с я тем, что для получения регламентированного содержания К-феррита в структуре (О-5В ),ее состав удовлетворяет следующему условию: ФСг - l,5 0,75 tNn - 30 " (ФС + 4N<) + + 3Йо + 1,5 « 3Ч 7. 3. Сталь по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что сумма церия и лантана не превышает 0,06 вес.Ъ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Сталь ЭП479 ЧМТУ/ЦНИИЧМ, щ 1026-63.
