Литейная нержавеющая сталь

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

pa) 981440

{63) Дополнительное к авт. саид-еу (22) Заявлено 08.05,81 (21) 3286596/22-02

1И) М. Кл.з с присоединением заявки Ж— (23) Приоритет—

С 22 С 38/50

Государственный номитет

СССР ио дедам изобретений и открытий (53) УД 4 669. 14.018.. 52. 821-194 (088. 8) Опубликовано 15.1282 Бюллетеиь Ж 46

Дата опубликования описания 15.12.82

С. Н. Примеров, Г.A. Алфинцев, В. Г. Горенко, В ЙЛ ИФбборсцщв, М.М. Верклов, С.Н. Бобраков и В. В.Тусаев

1-Институт проблем литья AH Украинской ССР . I (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (5 4 ) ЛИТЕЙНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

О, 26-0, 35

До 0,80

0,80-1,50

18,0-20,0

8,0-10,0

1,0- 1,50

0,20-0,50

1, 0-1 50

0,20-0,50

Изобретение относится к металлургии стали и литейного производства, в частности к изысканию литейных высоколегированных сталей с высокими . пластичностью и ударной вязкостью.

Широко известны нержавеющие высо" колегированные марки стали аустенитного класса 12 18Н9ТЛ, 12х18Н12МЗТЛ, 15х18Н22ВбМ2Л 1 .

Эти стали характеризуются повышенным содержанием хрома и никеля, что обеспечивает им высокий уровень коррознонной стойкости и механических свойств. Соответственно нержавеющие литейные стали применяются для изготовления отливок ответственного наэ» начения.

Известна также литейная нержавеющая сталь, (2) 31х19Н9МВВТЛ, содержащая, вес. Ь

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Вольфрам

Ниобий

Молибден

Титан

Медь До 0,30

Железо Остальное

В качестве примесей сталь содержит серу и фосфор в количестве 0,020% и.

0,035% соответственно.

Сталь благодаря своей жаропрочности и корроэионной стойкости применяется в основном для изготовления отливок деталей рабочих колес турбин турбокомпрессоров, турбинных и направлякших лопаток, направлякхцих ап-, паратов и др.

Недостатками стали являются низкие литейные свойства, плотность, пластичность и ударная вязкость, что снижает качество изготовленных из нее отливок.

Цель изобретения - повышение литейных свойств (плотности и трещиноустойчивости, пластичности и ударной вязкости стали).

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, ниобий, молибден, титан, медь, железо дополнительно содержит алюминий, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

981440

10

0,005-0,08

Остальное

1

Введение в состав стали алюминия, .;кальция и РЗМ связано с их высокой

@аскислительной, рафинирующей и модифицирующей способностью. Снижение

:содержания газов, серы и измельчение 20 ,структуры стали обеспечивает ей одно временное повышение литейных свойств, плотности, пластичности и ударной вязкостн. При этом особенно важным является снижение общего содержания и глобуляриэация неметаллических включений, что сопровождается очищением межзеренных границ аустенитной структуры и более равномерным пере распределением включений в металле.

Являясь поверхностно-активными металлами, кальций и РЗМ снижают поверхностную энергию границ зерен и тем

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Вольфрам

Ниобий

Молибден

Титан .

Медь

Алюминий

Кальций

Редкоземельные металлы

Железо, 0,25-0, 35

О, 10-0,80

О, 80-1,50

18,0-20,0

8,0-10,0

1,0-1,50

0,20-0,50

1, 0-1,50

0,20-0,50

0,1-0,3

0,01-0,05

0,005-0,05 самым улучшают жаропрочность, пластичность и другие важные характеристики. Опытами доказано, что комплекс" ное микролегирование разрабатываемой стали алюминием, кальцием и РЗМ значительно эффективнее, чем в отдельности, В табл.1 приведены составы опытных сталей, выплавленных в 160 кг индукционной печи.

Термическая обработка опытных о6разцов состоит из закалки в воде с

11700С и старение при 780 С.

Результаты этих испытаний пред1 ставлены в табл.2.

Особенно важным является то, что технология выплавки стали не отличается от существующей, Некоторое отличие состоит в модифицировании жидкого металла при выпуске из плавильного агрегата в разливочный ковш комплексной бескремнистой лигатурой, содержащей кальций, РЗМ, алюминий, титан и никель.

Ожидаемый экономический эффект основывается на повышении жидкотекучести на 35-50Ъ, трещиноустойчивости на

8-12% плотности, пластичности на 7025%,и ударной вязкости стали на 45%, что в итоге обеспечивает улучшение качества и долговечности изготовленных из нее отливок ответственного назначения.

Еа144О

%.4

Ю с

< !Ъ

Ю с

° Ф

CI с

Ю! ° с

Ю!!!Ъ с

CI ь

% 1 с

Ю ао Ф с

Ю а.4 с о.aA

CI

CI с

Ю аА

D с

СЧ

Cl с

Ю ф" 5

D с

Р Ъ ь с о

1 4

D с

Ю аА

Ю с

СЧ

CI с

СЧ

ФО с

D о. с

Ю фс

M с

Ю!!Ъ с

D

1Ч с

Ф!Ъ

СЧ с

1Ч

А3 с о

РЪ с!! с

° Ф с н

ОО!!Ъ с

Ю ю с

D о!

Ч с Ю

1Ч

1Ч с

D аА

<Ч с

D!

СЧ .с

Ю с

Ф.Ф

Ю с!!О

A+ с

ФЧ

1 с

%-!

Ю с

ОО н!!Ъ с

Ch -!

СО с

D аА

ОЪ с

Ю аА!!!Ъ с 1

Ф"Ъ

О с

Ю

00 с

РЪ аА с

\О с о

° Ф,СЧ с

CI 4 с

ЪО

1с с

Ю

С Ъ с

OO (Ч с

Ю аА

СЧ с

D Ч!

ФЪ с

1

I

1 !

1 !

1 аА

РЪ

СЧ

1 тЧ

1 (0

1 х

Ц ! l0 ч

° - 1

1 1

1 с«!, 1

1 !!!Ъ 1

I C4 ! — — Л

I I

I a!I

1 Ц 1

1 ф I

Й

Ig

Х 1

1 «d, I

I !II 1

1 g 1 ! М ! «!

I Х 1

1 X

1 Ж.

1 Х ! E ! и

Gi 1

1 Ц

I aO

I Х бР 1

I Š! —

Р\ 1 О

Ф М

9 I IO !.!! о

О1Х !! i «

Ф!.ф

О! &! ф !О. I

1 Ф

М 1 — — ф 1 !О:

1 g I ф 1

E о

1 1,4 1 1Х I

\!

I Q I

I Э 1

1 Х

I III

I 4

1 fh

Э ! !a

I C

I Х

I Х I

X I

Э 1

1 С4 1 ! И ! !!!

1 Х

I !4

1 (л ! ox !!! ф 63 х!ах

Ц Э g, сьев !Х Ц Э аА о а о о с с о о

D с с

Ю О\

СЧ сЧ

Щ!

"Ъ 3 с с

Ф - о с 81440

Таблица 2

Механические свойства т В кгс/мм

Сталь

Плотность, г/см кгс/мм

Gí,кгсм/см й

К,З >>, В

- Известная 7, 872

25

13,4

18;7

2,9

Предлагаемая

7,963

21,6

25,6

4,3

7,959

67

22,8 25,1

4,2

7,956

21,4 24,3

4.

7, 953

20,5

4 1

23,8

7,954

69

20,2

23,2

4,0

Формула изобретения

0,005-0,08

Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 2176-77. Сталь 12Х18Н9ТЛ.

2. ГОСТ 2176-77. Сталь 31Х19Н9МВБТЛ.

Составитель Л. СуязоВа

Редактор Л.Авраменко Техред К.Мыцьо . Корректор Л.Бокшан

Заказ 9641/41 Тираж 660 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Литейная нержавеющая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, вольфрам, ниобий, мо- либден, титан, медь и железб, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения литейных свойств, пластичности и ударной вязкости., она дополнительно содержит алюминий, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,25-0,35.

Кремний О, 10-0,80

Мар ганец 0,80-1,50

Хром 18,0-20,0

Никель

Вольфрам

Ниобий

Молибден

Титан

Ne,öü

Алюминий

Кальций

Редкоземельные металлы

Железо

8,0-10,0

1, 0-1, 50

0,20-0,50

1,0-1,50

0,20-0,50

0,1"0,3

0 01-0, 05.

0,005-0,05