Литейная мартенситная сталь
С. Н. Примеров, С. Н. Бобраков, В. В. Тусаев, В. И.
В. Г. Горенко, А. А. 111ейко и В. А. Чеботарев (72) Авторы изобретения
Р„. 1 1 т г (71) Заявитель
Институт проблем литья АН Украинской ССР (54) ЛИТЕЙНАЯ МАРТЕНСИТНАЯ СТАЛЬ компонентов, 0,05 — 0,12
0,80 — 1,50
0,30 — 0,80
15,0 — 18,0
2,50 — 4,00
0,01 — 0 05
0 01 — 0,08
0,005 — 0,05
0,005 — 0,08
Остальное
Изобретение относится к металлургии, в частности к мартенситным нержавеющим сталям для фасонных отливок с высоким уровнем литейных, механических и эксплуатационных свойств.
Наиболее близкой к предлагаемой является известная литейная мартенситная сталь
09Х17НЗСЛ (1), содержащая, вес.%:
Углерод 0 05 — 0,12
Кремний 0,80 — 1,50
Марганец 0,30 — 0,80
Хром 15,0 — 18,0
Никель 2,80 — 3,80
Железо Остальное
Недостатками известной стали являются относительно низкие литейные свойства и мехаиические.
Цель изобретения — повышение комплекса литейных и механических свойств.
Поставленная цель достигается тем, что литейная мартенситная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, дополнительно содержит алюминий, титан, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении вес.%:
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Никель
Алюминий
Титан
Кальций
Редкоземельные металлы
Железо
Дополнительное введение в состав стали
15 алюминия, титана, кальция и Р3М объясняется их исключительно комплексным благоприятным влиянием на ее литейные и механические свойства. Являясь сильными раскис20 лителями и модификаторами, эти элементы улучшают жидкотекучесть и трещиноустойчивость отливок, очищают границы зерен от вредных примесей, обеспечивают глобулярную форму неметаллнческим включениям.
908925
Таблица 1
Опы ная стал
Известная
1 0,10
1,23
16,2 2,8
0,34
Предлагаемая
15,0 3,2
155 25
096
0,03 0,02 0,04
0,02 0,03 0,05
0,30
0,005
0,41
1,12
0,01
0,80
16,4 3,4
0,54
0,03
0,005
0,01
0,08
0,84 0„72
0,01
18,0 4,0
17,3 2,9
16,1 3,1
165 35
0,05
0,04
005
0,02
1,50
0,08
0,05
0,03
0,80
1,35
0,004
0,09
0,66
0,09
0,06
0,009
0,06
0,93
0,004
0,63
0,009
Причем, общее содержание включений и се. ры в стали снижается почти в 2 раза.
Эти факторы в итоге способствуют повышению литейных свойств и особенно пластичности н ударной вязкости стали. Одновременно алюминий и титан нейтрализуют вредное влияние свободного азота на свойства стали, связывая его в тугоплавкие нитриды.
Большее содержание, выше верхних пределов для каждого, приводит к образованию черезмерного количества окислов, нитридов, серых фаз, рЗМ, которые в этом случае целыми колониями сосредотачиваются на, границах зерен и резко снижают свойства стали.!
Для определения оптимального состава предлагаемой стали проводят опытные плавки и исследуют ее литейные и механические свойства в зависимости от различного содержания компонентов. Сталь выплавляют в
160 кг индукционной печи методом переплава. При фракционной разливке сталь модифицируют добавками 0,1 — 0,5% лигатуры, 2 0,08
3 005
4 0,07
5 0,10
6 0,12
7 0,09
8 0,08
4 содержащей кальций, РЗМ, ниобий, алюминий, титан и никель.
Химический состав опытных сталей приведен в табл. 1, результаты испытаний — в табл. 2.
Иэ приведенных результатов следует, что предлагаемая сталь составов М 2 — 6 превосходит известную сталь по всему комплексу исследуемых свойств. щ Опытная сталь составов N 7 и 8 не имеет преимуществ перед известной сталью.
Это позволяет заключить, что предлагаемая сталь Р 2 — 6 имеет оптимальный состав и рекомендуется для промышленного применения в авиационной, химической и других отраслях промышленности при изготовлении деталей с повышенной прочностью, пластичностью и ударной вязкостью.
Технология выплавки стали не отличается от известной стали. Некоторое отличие заключается в модифицировании стали бескрем-. нистой комплексной лигатурой, содержащей в своем составе кальций, РЗЫ, алюминий, титан, ниобий и никель. Модифицирование осуществляют при выпуске стали из плавильного агрегата в разя в. чный ковш.
908925
Таблица Z
Опытсталь
Известная
108
9,7
18,6
3,3
3,9
183
Предлагаемая
16,4 29,5
15,3 30,1
14,9 28,3
110
2,8
6,8
260
113
255
2,9
6,7
2,6
5,9
270
14,2 27,4
114
2,7
6,5
265
15,7 27,9
260
112
2,6
6,2
101
15,3
175
2,8
10,2
109
20,3
3,3
4,1
0,30 — 0,80
15,0 — 18,0
2,50 — 4,00
0,01 — 0,05
0,01 — 0,08
0,005 — 0 05
Составитель Л. Суязова
Техред М.Рейвес Корректор С. Шекмар
Редактор Н. Ковалева
Тираж 657. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 764/34
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная, 4
Формула изобретения
Литейная мартенситная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель ижелезо, отличающаяся тем, что, с целью повышения комплекса литейных и механических свойств, она дополнительно содержит алюминий, титан, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Углерод 0 05 — 0,12
Кремний 0,80 — 1,50 щ Марганец
Хром
Никель
Алюминий
Титан з
Редкоземельные металлы 0,005 — 0,08 . Железо Остальное
Ф
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. ГОСТ 2176 — 77. Сталь 09Х17НЗСЛ.
