Немагнитная сталь
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 250479 (2 ., 2757153/22-02 (51)М
С 22 С 38/58 с присоединением заявки Ì9
Государственный квинтет
СССР по дел ам нзо6ретен нй н открытнй (23) Приоритет
Опубликовано 1502,81. Бюллетень М 6
Дата опубликования описания 150281 (53) УДК 669 ° 14. 018..52.584-194 (088.8) (72) Авторы изобретения
О.A,ßàííèõ, В.М.Блинов, M.A.Êàáëóêîâñêàÿ, П.Ф.Кошелев, Г.A.Ñòåïàíîâ, В.И.Скольцов, В.И.Кружков, A.IA.Ïàíððäòîâ, B.ß.Ганчо, A.М.углова, C N.Сальковский, П.Н.Никитин
Институт металлургии им. A.A.Байкова, Науч производственное объединение криогенйого м и Электрометаллургический завод "Электрост (71) Заявители
< 54 ) НЕМАГНИТНАЯ СТАЛЬ
29
Изобретение относится к металлургии, в частности к немагнитным высокопрочным сталям, предназначенным для деталей машин и приборов, работающих от +20 С до -196 С.
Известна немагнитная сталь
Х12Н22ТЗМР (1), содержащая, вес.Ъ:
Углерод Не более О, 1
Хром
Никель 21,0-25,0
Молибден 1 0-1,6
Титан 2,6-3 2
Рл|оьиний До 0,8 . Мар.ганец До 0,6
Кремний До 0,6
Бор До 0,02
Железо Остальное.
Механические свойства известной стали после оптимальных режимов тер. мической обработки (закалка от 2Î
1150 С н старение при 750 С в течение 10 ч) при температурах, С;
Предел проч- +2u 196 ности, кгс/мм 102 131
Предел теку- чести, кгс/мм 74
Относительное удлинение, Ъ 20
Ударная вязкость, кгсм/см 7 б 30
Однако известная сталь обладает удовлетворительной прочностью и плаа тичностью при комнатной температуре, но пониженной прочностью и пластичностью при -196оC.
Цель изобретения — повышение прочности и пластичности при -196 С.
Поставленная цель достигается тем, что немагнитная сталь дополнительно содержит церий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Углерод 0,30-0,40
Хром 13 0-15 0
Марганец 15,0-18,0
Никель 9,0-10,5
Ванадий 0,8-1,2
Бор 0,002-0,005
Церий 0,05-0,25
Железо Остальное.
Сталь выплавляется в открытой индукционной электропечи и подвергается термической обработке (закалка от 1150 С 1 ч с охлаждением в воде и последующее старение при 650 С
10 ч).
Сравнительная характеристика по химическому составу и механическим свойствам известной и предложенной
",талей приведена в таблице. о с
lA о с
lA а
lO о с
lA с в
ttI о м в с со е 1 м
0О
Е 1 м м в м
ltl с п м в с м е в с о
O с ес еее м
Ю м о
° ч ее « юоу юн 1 Фо еее Ом ц а+ мм
1 е
ul3 она о м м о
° е
4ф ее в ее
g eO м
4 н
ttI рм
8нм
"58
Itl о о о в с а
lA и с о
Фб3
Ice Ca п о о в. еч а а с о
ltl о
О с о с а фбЗ а e ga
1 1
4bC4I Ct
met:a
»ct м с мм
I ое с с
»е м
CO с о
Cl с м п с в п
1 м п в е
\ е в с а м о с
Фе о в с с в, е м м
О с а м оо с
an мм
Ю с
t»I м о с Ф
° е о с
lA м
O в
° » о в в
\ о о е с о
3) go
13 йЮ804711
4,,и
g A+ Oat
k P*
Д
153
О На
804711
Формула. изобретения
Составитель Л.Суяэова
ТехредТ. Маточка. Корректор M.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", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Как видно из таблицы, значения прочности и пластичности при +20 С у предлагаемой стали и известной о почти одинаковы. Однако при -196 С прочность (д и d ) и пластичность. (д ) предлагаемой стали в 1,5 раза выше, чем у известной. Такое улучшение укаэанных механических свойств достигается в результате замены молибдена и титана ванадием, который образует с углеродом в процессе старе— ния дисперсные сферические равномерно распределенные по объему зерен аустенита частицы карбида ванадия (VC). Эти упрочняющие сталь частицы по сравнению с упрочняющими пластинчатыми интерметаллидными частицами 15
N 3Тi в известной стали значительно меньше охрупчивают сталь.
При содержании легирующих .элементов ниже указанных пределов не достигается упрочнение стали, так как 2G практически не образуются при старении дисперсные частицы VC Повышенное содержание легирующих элементов (выше установленных пределов легирования) приводит к значительному .. упрочнению и охрупчиванию стали (см. акт испытания) в результате выделения большого количества дисперсных частиц VC и крупных частиц карбидов типа Сг С .
Выбранные пределы легирования ЗО стали хромом, марганцем, никелем и углероде м обеспечивают стабильность аустенитной структуры. После термической обработки предлагаемая сталь остается немагнитной (,0<1,006 Гс/Э). 35
Добавки церия (0,05-0,25Ъ) повышают пластичность (р и d > 70%) при высокой температуре (10001200"C) предлагаемой стали, что обеспечивает получение хорошего качества различных видов прессованных, катанных и трубнах заготовок.
По обрабатываемости резанием предлагаемая сталь не уступает известным немагнитным сталям. Технология выплавки предлагаемой стали не меняется по сравнению с известной. В предлагаемую сталь для частичной замены никеля введено 15,0-18,0В марганца, что позволяет в 2 раза снизить расходы диффицитного никеля. Кроме того, предлагаемая сталь не содержит дефицитного молибдена, который заменен менее дорогостоящим ванадием.
Немагнитная сталь, содержащая углерод, марганец, хром, никель, ванадий, бор и железо, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и пластичности при о
-196 С, она дополнительно содержит церий при следующем соотношении КоМ понентов, вес.В:
Углерод 0,30-0,40
Хром 13,0-15 0
Марганец 15 0-18,0
HH KeJI b 9, 0-10 5
Ванадий 0,8-1,2
Бор 0,002-0 005
Церий 0,05-0,25 .Железо Остальное, Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 5632-61.
