Сталь

 

ОПЙСАНИЕ

ИЗОЬРЕткния

К АВТОРСКОМУ С ИВЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявле (о 121079 (21) 2827926/22-02

Союз Советскик

Социалистичесмик

Республик

< «834213

* с (51)М. Клз

С 22 С 38/14 с присоединением заявки N9

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30,0581.бюллетень ИЯ 20

Дата опубликования описания 300531 (53) УДК 669.14.018..52.584-194 (088.8) (72) Авторы изобретения

А, Ï. Гуляев, T Ô. Волынова, И. Н. Бога

М.А ° Филиппов, Е.М. Сосенушкин, Б.М.

Г.Г. Амигуд и M.Ñ. Хадыев

Ъидпдритехническ и дена Фрудов ого ьй Ыйй ут.. черно

Уральский ордена Трудового Красного Зн институт им. С.М. Кирова и Центральный

Красного Знамени научно-исследовательс металлургии им. И.П. Бардина (7! ) Заявители (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к немагнитным сталям для использования в специаль-. ном машиностроении, и может найти при-с менение в виде листа или сортового проката для деталей и сварных конструкций, к которым предъявляются повышенные требования по физико-механическим свойствам, а также по стабильной немагнитности.

Известна сталь Ст Г20С2КТ (1), содержащая, вес.%:

С О, 03-0, 1

Si 0,8-3, 5

Со 0,3-1,0

Ип 15-24

T t 0 2-1,2

Fe ° Остальное

Структура известной стали состо- 2О ит из двух немагнитных фаз — ГЦК и

ГПУ (с,), причем количество е.-фазы достигает после закалки или нормализации от 950-1000 С 50-70%. Благодаря тому, что мартенситная б — 25 фаза имеет более высокую прочность, чем аустенит, сталь Ст Г20С2КТ обладает в отожженном состоянии пределом текучести 35-40 кгс/мм и преде.

2. лом прочности 70-80 кгс/ми при хороших пластических свойствах, а также способностью к релаксации напряжений за счет у-эв -превращения.

Однако известная сталь СТ Г20С2КТ характеризуется недостаточно высоким пределом текучести, склонностью к хладноломкости и к образованию ферромагнитного < -мартенсита н процессе холодной пластической деформации

@изной,структурной стабильностью) .

Цель изобретения — обеспечение стабильной немагнитности, повышение механических свойств и хладостойкости.

Указанная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, маргаНец, кремний, титан, кобальт и железо, дополнительно содержит ниобий, ванадий и азот при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,007-0,1

Марганец 18-23.

Кремний 0,2-2,0Титан 0,2-1,2

Кобальт О, 3-2, 5

Ниобий О, 02-1, О

Ванадий 0Ä1-1,О

Азот 0,02-0ii

Железо Остальное

834213

Таблица 1

Содержание компонентов

Сталь

Ип Si Ti o N

Остальное

0,05 19,2 1,92 0,81 0,6

Известная

0,04 20,0

0,1 23,0

Предлагаемая:

0,5 0,45

2,0 1,2 0,007 18,0 0,2 0,2 0,3 0,02 0,1 0,02

Таблица 2

Т gy с -фаза, OC Ъ

Сталь

41 75 36 52 27 13 -80 25

Известная

Предлагаемая, 1

55 80 48 85 24 13 -105 10

45 78 40 50 25 13 -110 15

40 76 55 80 30 15 -150 10

Таблица 3

Сталь

А-фаза, Ъ

Известная

35 105 160 230 25

65.Предлагаемая

120 175

60 160

100 165

225 10

220 15

230 10

Пример. Производят три опытных плавки предлагаемой стали в откритой индукционной печи емкостью

50 кг. Механические свойства опреде- ляют на образцах, вырезанных из кованых! прутков сечением 12 12 мм после закалки от 1150 С в воду.

Химический состав известной и предлагаемой сталей приведен в табл, 1; механические свойства и количество д-мартенсита в разрывных образцах в табл. 2.

В табл. 3 приведен фазовый состав сталей и критические точки после закалки, в табл. 4 — физические свойства и температура Нееля.

13се плавки предлагаемой стали как 5 после закалки, так и после закалки со старением являются неферромагнитными У-=1,00 г/э

Предлагаемая сталь имеет более высокий уровень значений условного Щ предела текучести и пластических свойств, чем известная сталь, обладает более низким порогом хладноломкос- ти и менее склонна к образованию ферромагнитного сС -глартенсита при пластической деформации по сравнению с известнойсталью. Это достигается за счет уменьшения величины зерна с 6 до 9 балла, выделения мелкодисперсных карбонитридов, увеличения количества б -мартенсита и увеличения стабильности при деформации в результате комплексного легирования ее ниобием, ванадием и азотом.

Применение предлагаемой стали позволяет сэкономить до 20 т металла при изготовлении каждой крупногабаритной-конструкции, .иа которую расходуется свыше 150 т листовой немагнитной стали, эа счет увеличения прочностных свойств предлагаемой стали.

Кроме того, увеличивается надежность сварных конструкций, поскольку процесс релаксации напряжений в сварных швах вследствие большого объема фазовых превращений происходит у предлагаемой стали более полно, структура обладает большей стабильностью по отношению к образованию ферромагнитной фазы и более высокой хладостойкостью, 21 008 016 005 То же

2,5 1,0 1,0 0,1

634213

Таблица 4

9 10 Я) Тф кгс/мм . ом см.10"6 10 6 град. еС

Сталь

Известная

19,5

50,5

12,5 ° 30

Предлагаемая

19,55

19,85

19,6

56,7

81,5

51,2

11,8

12,8

12,9

60

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 490865, кл. С 22 С 38/14, 1976.

Составитель Л. Суязова

Редактор И. Михеева Техред .H,Añòàëîø Корректор О. Билак

Подписное

Заказ 4012/51 Тираж 681

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, кобальт, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильной немагнитности, повышения механических свойств и хладостойкости, она дополнительно содержит ниобий, ванадий. и азот при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,007-0,1

Марганец 18-23

Кремний

Титан

Кобальт

Ниобий

Ванадий

Азот.

Железо

0,2-2,0

0,2-1,2

0,3-2,5

0,02-1,0

0,1-1,0

0,02-0,1

Остальное