Сталь

 

Союз Советскмн

Социалистические

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)881147 (6 l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 13,07. 79 (21) 2781328/22-02 с присоелиненнем заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.81, Бюллетень М42

Дата опубликования описания 18 . 1 1 .81 (51)М. Кл

С 22 С 38/28

1Ьаударстеенньй квинтет

СССР ае аалри неабретеннй н аткрытнй (53) УДК 669. .14.018.52.8-194(088.8) (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкционным свариваемым коррозионностойким сталям ферритного класса, используемым в химическом и продовольственном машиностроении.

Известна сталь 11, содержащая, вес.%:

Углерод 0,05-0,1

Кремний 0,8-1

Марганец 0,4-1

Алюминий 1-1 2

Титан l,2-1,5

Хром - 20-22

Железо Остальное.

iS

Недостатком этой стали являются неудовлетворительная технологичность, низкая пластичность, ударная вязкость в интервале от +20оС до -20 С, не удовлетворительное качество поверхности, Цель изобретения — повышение технологичности, пластичности, ударной вязкости в интервале от +20 С до

-20 С, улучшение качества поверхности предлагаемой конструкционной свариваемой стали ферритного класса.

Цель достигается тем, что сталь дополнительно содержит кальций и церий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод О, 005-0, 1

Хром 16,0-22,0

Кремний 0,3-1,5

Марганец 0,3-1,5

Титан 0,01-1,0

Алюминий 0,03-1,0

Кальций 0,001-0,1

Церий 0,001-0, 1

Железо Остальное.

При условии, что сумма содержаний кремния, марганца и алюминия «< Э,О.

Пределы по концентрации углерода определены из условий выплавки стали. Для получения стали с содержанием углерода на нижнем пределе 0,005% необходимо применение вакуумно-дугового или плазменно-дугового пере1147

Таблица 1

Се

Предлагаемой

0,07 18,2

0,005 21,5

0,03 19,1

0,7 0,5 0,3

0,03

0,001

0,05

0,3 0,4 0,01 0,05

0,06

0,5

0,03

1,5 0,3 0,2

0,001

0,01

0,01 16,0 0,6 1,5

0,01

0,1

0,10

0,10

0,01

1,0.

0,10 16,8

0,07 22,0

0,08 20,6

0,05 21,7

0,4 1,1

0,80

0,009

Известной 2-1.

2-2

1,О 0,3 0,08 0,008 0,009 1,0

1,5

1,0

0,8 0,5 1,2

0,8 0,4 1,5

3 88 плава. Верхний предел по содержанию углерода ограничен (0,10Х) в связи с тем, что при концентрации углерода более 0 10Х наблюдается резкое возрастание склонности к охрупчиванию сварных соединений. Выплавка стали с 0,10Х углерода возможна в обычных дуговых печах, Концентрация хрома в предлагаемоф стали составляет 16,0-22,0Х. При содержании хрома менее 16,0Х не достигается необходимый уровень коррозноыной стойкости в агрессивных сре-. дах, а при содержании хрома более 22,ОХ резко возрастает склонность к росту зерна.

Группу элементов, введение которых способствует уменьшению содержания кислорода в стали, оказывающего рез- . ко.отрицательное влияние на вязкость ее, составляет кремний. Пределы по .. концентрации кремния выбраны, исходя иэ того,что О,ЗХ вЂ” минимальное содержание, необходимое для раскисления стали, при содержании его более 1,5Х наблюдается увеличение сопротивления деформации при температурах горячей обработки давлением и снижение горячей пластичности.

Действие марганца заключается в повьппении растворимости углерода и азота в твердом растворе, за счет чего снижается склонность к охрупчиваI нию.Увеличение марганца свыше 1,5Х нецелесообразно в связи с образова-. нием интерметаллидной фазы при 600

900 С.

Алюминий и церий связывают примеси газов кислорода и азота в нитриды и оксиды, которые удаляются при вы4 плавке стали вместе со шлаком. При увеличении содержания алюминия свыше 1,0Х и церия свьппе 0,1Х ухудшается чистота стали по неметаллическим включениям.

Кальций в количестве 0,001-0,1Х повьппает пластичность стали при температурах горячей деформации и наря» ду с церием приводит к интенсивному

10 иэмельчению зерна.

Для предупреждения склонности к межкристалличной коррозии вводится титан, содержание которого не должно превышать 1,0X so избежание образования большого количества нитридов титана, вызывающих повышенную пленистость холоднокатаннЫх листов н ухудшение технологичности стали.

Суммарное содержание кремния, марганца и алюминия не должно превышать

З,ОХ в связи с тем, что при большей концентрации имеет место образованиесложного интерметаллидного соединения ухудшающего качество поверхности листа.

Опытные плавки выплавляют в индукционных печах емкостью 50 кг и разливают на слитки по 25 кг. Химический состав плавок предлагаемой и извест" ной сталей приведен в табл. 1.

Механические свойства и анализ качества поверхности приведены в табл.2, Ожидаемый технико-экономический эффект от применения предлагаемой стали составляет 500 р., на каждой тонне листа, при объеме производства 1000 т в год составляет

500 тыс, руб.

88!147

Таблица 2

I а

20 С

II аН кгс/см

20ОС

Номер плавки стали

Степень!!

-200C пораженностилис та дефектами, %

Предлагаемой

46,7

25,1 44,5 6,4 5,8 4,8

28,3 45,1 . 6,1 5,7 6,1

50,7

26,0 46,3 7,6 6,2

45,0

5,6

29,2 38,7 5,4 6,0 3,5

28,3 43,7 6,8 6,1 5,0

27,7 44,3 7,2 6,5 4,8

52,0

48,7

47,1

Известной

52,7 8,7 90-100

2-1 54,5

35,2 28,6 4,1 3,8 1,2

54,1 7,8 90"100

34,3 29,1 3,7 2,6

2-2 56,7

Формула изобретения

Кремний 0,3-1,5

Марганец 0,3-1,5

Титан 0,01-1,0 „

Алюминий 0,03-1,0

КалЬций 0„001-0,1

Церий 0,001-0,1

Железо Остальное.

2. Сталь по п. I, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сумма содержаний кремния, марганца и алюминия < 3,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР !! 349750, кл. С 22 С 38/28, 1972.

Составитель Л. Суязова

Редактор И. Митровка Техред С.Мигунова

Корректор Е. Рошко

Тираж .684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9876/44

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Сталь, содержащая углерод, хром,щ кремний, марганец, титан, алюминий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности, пластичности, ударной вязкости в интервале от +20 С до -20 С, улучшения качества поверхности, она дополнительно содержит кальций и церий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод . 0,005-0,!

Хром 16,0-22,0

52,1 22,7 20

53,8 23,4 20

50,8 26,9 20

57,0 19,0 25

53,1 20,3 20

54,2 20,1 20