Сталь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Севз Сееетсюп

Сецйалистичесннв

Республик п>855057 (63) Допблиительиое к авт. свид-ву (22) Заявлено 250978 (21) 2667084/22-02 с присоедииеиием заявки N9(23) Приоритет

Опубликовано 150881 Бюллетень Н9 30

Дата опубликования описания 150881 (51}М 3

С 22 С 38/58

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53} УДК 669.14.018. .52.821-194 (088.8) )

А.А. Рудаков, И.Н. Богачев, М.Н. Лобанов, jB.A.

". Сий цо.э: . yj р, (723 Авторы изобретения и Б. К. Гусев

:.:! t

Уральский ордена Трудовога Красного Знаме политехнический институт им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлур" гии нержавеющих сталей, которые могут быть использованы преимущественно .в гидромашиностроеник для изготов-ления деталей гидронасасов, гребных

Винтов, гидротурбин, работающих в условиях интенсивного воздействия кавитации, корроэионных сред и гндрообраэива.

Известна сталь (1), содержащая, вес.%

Углефод 0,15-0,30

Кремний 0,8

Марганец 8,.0-10,0

Хром 12,0-14,0

Никель 3 7-4,7

Сера Не более 0,030

Фосфор Не более 0,060

Железо Остальное

Недостатком данной стали являются низкие кавитационная стойкость и механические свойства.

Цель изобретения — повышение кавитациониой стойкости н механических свойств.

Предлагаемая сталь обладает более высокой кавитационной стойкостью при микроударном нагружении, более высоким комплексом механических и технологических свойств при сохраненин достаточной корроэионной стойкости н повышении способности аустенита к упрочненню прн микроударном нагружении за счет образования Е и омартенситов деформации.

Для достижения укаэанной цели предлагаемая сталь содержит компоненты при следующем соотношении, вес.%з

Углерод Ою04-0,14

Хром 12,0-15,0

Марганец 3,0-10t0

Никель 2,0-5 0

Железо Остальное

Уменьшение содержания углерода

1ъ в указанных пределах дает ряд преимуществ предлагаемой стали - повышение кавитационной и корроэионной стойкости, механических и технологических свойств; уменьшение склонности стали к межкристаллитнай коррозии, улучшение свариваемости и обрабатываемости резанием.

Необходимое качественное состояние достигается определенным количественным соотношением ингредиентов, т.е. сумма %С 13 + (N| + Мп)% должна быть С 13% и у 8% при содержании храма 13,5%. Прй укаэанном соотношении температура М повышается

ЗО до комнатной (и выше), аустенит при855057 обретает максимальную метастабильность, т.е. при пластической дефор« мации образуется максимальное взаимное количество мартенсита деформации, что обеспечивает высокую кави« тационную стойкость и уровень механических свойств. Содержание компонентов выше указанных границ стабилизирует аустенит, следовательно, снижает упрочнение вследствие уменьшения полноты и интенсивности - а превращения при микроударном нагрупении. Содержание компонентов ниже указанных границ снижает количество .остаточного аустенита (до полного исчезновения) и увеличивает вероят" ность образования Ферритной структуры, что отрицательно сказывается на кавитационной стойкости и комплексе механических свойств.

В индукционной печи выплавляют стали, химический состав которых изменяется по углероду (0,04-0,14Ъ) и марганцу (3-10Ъ). Данные приведены в табл. 1.

Испытания механических свойств осуществляют на образцах диаметром

10 мм пятикратной длины рабочей части. Образцы вырезают из литых проб согласно ГОСТ 977-65,, которые предварительно подвергают нормализа" ции с 1080 С выдержка 2,5 ч. КавиТаблица 1

Химический

Cr Ni

Образцы стали

Предлагаемые

1 0,14

15г 0

5,0

2,0

12 0

2 0,04

3 0,09

13,5

Известный 0,21

Т а б л и ц а 2

Предлагаемые

39,0 43,0 20,5 420 19

14 5 49г5 9i5 140 100

25,5 30,5 19,0 . 110 87

1 70,5 30,0

2 141,0 91,0

3 124,5, 34,0

Известный

32,5 21,0 25,0 11,4 480

17,0

62,0

Образцы бб стали кг/мм1 кг/АР тационную стойкость оценивают по потерям веса образцов за 10 ч испытания (hp мг) на ударно-эроэионном стенде, склонность к межкристалличной коррозии — по методу AN (ГОСТ

6032-58). Для.оценки степени метастабильности аустенита определяют количество мартенсита в разорванных образцах с помощью магнитометра

Штейнберга-Зюзина.

Механические свойства сталей приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2 полученные механические свойства и кавитационная стойкость предлагаемой стали значительно превышают свойства

15 известной, что обеспечивается су,щественно более высокой метастабильностью аустенита при деформации (количество образующегося мартенсита деформации превышает 50Ъ), его () активным упрочнением в ходе деформации и релаксацией действующих напряжений в момент протекания фазовых превращений.

Сталь имеет достаточно высокие 5 технологические свойства (линейные, термообрабатывабмые, свариваемость, обрабатываемость давлением и резанием), коррозионную и кавитационноабразивную стойкость, не склонна к межкристаллитной коррозии. состав, вес.Ъ

Г l 1 I

Nn Si S P

10,0 О, 15 О, 011 0,016

3,0 0,13 0 009 0 014

6,5 0,18 0,013 0,018

9 01 0 34 0 016 0 021

Ъ 0н Ю мг сб-фаза, Ъ кгм/см за 10 ч Ъ

855057 формула изобретения

Составитель Л. Суязова

Редактор М. Петрова Техред А. Савка Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6841/39

Тиран 681 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Сталь, содержащая железо, углерод, хром, марганец, никель, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью поваюения кавитационной стойкости и механических свойств, она содераит компоненты при следующем соотношении, вес.Ф:

Углерод 0,04-0,14

Хром 12,0-15,0

Марганец 3,0-10,0

Никель 2,0-5,0

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Материалы в машиностроении.

Справочник. 1968, т. 3, с. 23.