Кавитационностойкая сталь
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П И С А Н И Е (п)863701
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено ) с.08.79 (2) ) 28)0794/22 02 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл..
С 22 С 38/38
Госудврствеииый комитет (28) Приоритет ло делам изобретеиий и открытий
Опубликовано )5 09,8) Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 15.09.81 (53) УДK 669.14.
018 85 — 194 (088.8) К. Б. Кацов, В. П. Руденко, В. Г, Макаренко и И. А. Повышев
Физико-механический институт AH Украинской CCP )
--- :. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КАВИТАЦИОННОСТОЙКАЯ СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургии, в частности к кавитационностойким сталям для турбостроения, например, деталей, работающих в условиях кавитационного воздействия водных и пароводяных сред.
Известна кавитационностойкая сталь (1), содержащая, вес.%:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Молибден
Ванадий
Медь
Титан
Берий
Железо
Известная сталь обладает недостаточным уровнем механических свойств и пониженной кавитационной стойкостью в условиях воздействия высоких эрозионных нагрузок и скоростных потоков водных сред.
Цель изобретения состоит в повышении механических свойств и кавитационной стойкости стали.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая кавитационностойкая сталь дополнительно содержит ниобий, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,05 — 0,08
Кремний 0,1 — 0,6
Марганец 16,5 — 18,0
Хром 13,5 — 16,0
Ванадий 0,1 — 0,5
Медь 0,1 — 0,5
Ниобий 0,1 — 0,5
Азот 0,05 — 0,15
Кальций 0,05 — 0,02
Железо Остальное
Сталь может содержать примеси, вдс,%:
Сера До 0,03
Фосфор До 0,03
Увеличение содержания марганца, а также введение в предлагаемую сталь азота способствует упрочнению твердого раствора и повышает склонность стали к образованию
863701
Таблица 1
Содержание элементов, вес.%
Ч Cu Nb Ti N Са Се
Сталь
С Si Мп Cr Mo Fe
Предлагаемая 0,05 0,3 16,5 13,5
0,005 — Остальное
0,1 0,1 0,1 — 0,05
0,3 0,3 0,4 — 0,1
001
0,06 0,4 17,0 14,5
0,08 0,6 18,0 16,0
0,02
0,5 0,5 0,5 — 0,15
0,1
0,4 0,3 — 0,08
Известная 0,06 0,4 14,2 15,0 0,8
Таблица 2
Механические свойства
Сталь
Предел текучести, Относительное кгс/мм удлинение, %
Предел прочности кгс/MM
43,5
75,0
Предлагаемая
45,1
77,3
46,3
78,5
37,9
67,2
Известная
Таблица 3
Интенсивность кавитационного разрушения, мг/ч
Сталь
193
Предлагаемая
243
Известная мартенсита деформации при микроударном гидравлическом нагружении. Добавка ниобия улучшает сварочно-технологические свойства и сопротивление межкристаллитной коррозии, добавка кальция измельчает структуру литого металла и деформируемость его при ковке.
В табл, 1 представлены составы предлагаемой и известной сталей, Исследуемые смеси выплавлены в лабораторных печах и прокатаны на профиль 80 мм.
Механические свойства полученных составов после аустенизации при 1100 С и выдержке в течении 2 ч с последующим охлаждением на воздухе представлены в табл. 2, 4
Результаты испытаний на кавитационную стойкость приведены в табл. 3.
Применение предлагаемой стали дает возможность повысить работоспособность деталей в условиях кавитационного воздействия водных и пароводяных сред примерно в 1,5 раза.
Предлагаемый состав стали высокоэффективен, так как обладает более высокими прочностными характеристиками и кавитационной стойкостью по сравнению с известными составами. Предел прочности при растяжении стали увеличивается на 11% и интенсивность кавитационного разрушения понижается на 18%.
863701
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Н 564360, кл, С 22 С 38/38, 1977.
Составитель Л. Суязова
Техред А.Савка
Корректор М. Шароши
Редактор М. Биткина
Заказ 7710/43 Тираж 684
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Формула изобретения
Кавнтационностойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств и кавитационной стойкости, она дополнительно содержит ниобий, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0,05 — 0,08
Кремний 0,1 — 0,6
Марганец 16,5 — 18,0
Хром
Ванадий
Медь
Ниобий
Азот
Кальций
Железо
13,5 — 16,0
0,1 — 0,5
0,1 — 0,5
0,1 — 0,5
0,05 — 0,15
0,005 — 0,02
Остальное
