Мартенситно-стареющая сталь

 

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕН ИЯ

K ABTOPCNOh4Y CBHQETEhbCT93f

Союз Советски н

Соцндпнетнчееина республик >870482 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.08.79 (21) 2814351/22-02 с присоединением заявки М— (23) П риормтет— (51)М. Кл. с гг с 38/50

Ввудврнтнанай квинтет

CCCP но ааан нэейретеннй и втнрьпвй

ОпУбликовано 071081. Бюллетень PPе 37

Дата опубликования описания ОИ081 (53) УД К 669.14. .018.2 — 194 (088.8) Л. Д. Иванова, В. Д. Нестеренко, Е. И. Пряхин, О. Н. Магницкий, E. В. Голубенцева н 3. Д. Фецоееев

1 ! (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к сталям для литых издеJIHH.

Известна мартенситно-стареющая сталь, име-, ющая следующий химический состав, вес.%:

Углерод До 0,05

Никель 8,0 — ? 2,0

Молибден 1,0 — 3,5

Алюминий 0,4 — 10

Титан 0,9-1,5

Ванадий 0,1-2,5 . Медь 1,0 — 2,5

Железо Остальное (1).

Эта сталь при удовлетворительной прочносп. и высокой пластичности имеет низкий уровень значений ударной вязкости, что ограничивает возможность ее использования при изготовлении деталей, работающих в условиях динамических нагрузок.

Целью. изобретения является повышение ударной вязкости при сохранении прочности и плас20 тичности.

Укаэанная цель достигается тем, что предлагаемая мартенситно-стареющая сталь, содержащая углерод, никель, молибден, титан и железо, дополнительно содержит хром, церий и по крайней мере один элемент, выбранный из группы: иттрий, цирконий, лантан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод P PP1 010

Никель, 10-15

Молибден 2,0-4,5

Титан 0,5 — 1,5

Хром 3,5-6,5

Церий 0,005 — 0„),2

По крайней мере один элемент, выбранный из группы: иттрий, цирконий, лантан 0,001 — 0,1

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси, вес. %:

Кремний не более 0,2

Марганец не более Ое2

Сера не более 0,010

Фосфор не более 0,010

Дополнительное введение в предлагаемую сталь хрома способствует снижению температуры мартенснтного превращения, что обеспечиЛантан и иттрий способствуют более равномерному распределению карбидов в теле и по границам зерна, что положи-.ельно влияет на механические свойства.

Цирконий способствует улучшению макроструктуры отливки за счет уменьшения неоднородности по ее сечению, измельчению литого зерна и понижению склонности стали к хрупкому разрушению.

Сталь выплавляли в открытой индукционной печи емкостью 60 кг с основной футеровкой.

При этом шихта составлялась с таким расчеroM, чтобы в готовом металле содержание серы и "фосфора не превышало 0,010% каждого.

Повышенное их содержание приводит к сниже20

3 870482 вает получение прочного, пластичного и вязкого мартенсита. При этом эа счет активизации мартенситного превращения, что связано с образованием зародышей новой фазы, повышаются все механические характеристаси стали.

Обеспечение высоких значений пластичности и вязкости достигается, кроме того, за счет микролегирования стали церием, лантаном, иттрием, цирконием.

Церий уменьшает количество неметаллических включений в стали, придает им глобулизированную форму, очищает границы зерен и упрочняет металлическую матрицу.

4 нию механических свойств стали. Хром, никель, молибден, титан, иттрий вводились в чистом виде. Церий, лантан,.цирконий вводились в виде лигатур.

Пррбные бруски для определения механических свойств изготавливались по ГОСТ 997-75.

После. термической обработки по режиму: гомогенизация при 1200 С, закалка с 750 С, старение при 550 C в течение 5 ч, сталь имела следующие механические свойства:

Предел прочности, кгс/мм 170 — 178

Предел текучести, кгс/мм 165-172

Относительное удлинение, % 8,0 — 12,0

Относительное сужение, % 48 — 55

Ударная вязкость, кгсм/ему 6,1 — 7,0

Примеры конкретного исполнения исследований механических свойств стали приведены в таблице.

Благодаря высоким прочностным, пластическим характеристикам, а также высокому значению ударной вязкости, предлагаемая лиг тейная мартенситно-стареющая сталь может быть использоваИа в изделиях новой техники при изготовлении высоконагруженных деталей сложной конфигурации, а также деталей, подвергающихся динамической нагрузке. При этом возрастает качество, надежность и долговечность изделий и снижается вес деталей, изготавливаемых из предлагаемой стали.

О 00„ о о„ а гО

М о о" о"

8 о

8 о о о о о м о"

8 о ь о ю о о

° е о о о о

4 о ю о о

lA ь

D„ о

1О о о

СЧ о

<Ч еЕ

СЧ о о" о ю о

МЪ"

Щ

СеЪ

Ю еО о

o„ ю о а, е

Ю м

МЪ

D о

Ю еФ о

Ill

° \

Ю о

СЧ"

o„ о" о

С>"

МЪ

С 4 м

Ch м ь"

00 е о еО о

Ch м

С»

Ch о

/VAN

° ° .ь" о

Се) ее

o" ю ь"

I о ь е ° ь

СЧ

° H о

Се) о

С..

D„

8.

in о„ о о

° е о"

IA

D о о о ь о

О 1 и I

С м Ге О О" О" ооо

0 " K CV о„сч

О 0О 00 ооа„ ф" 00" Ct ((м м м о„о„о

° -е еЯ" (Cl

° ч м м

8.

8»

„rr„o„

Г " О (-" е а„и„о о" ива

e„o е ее (Ч м

° «4 ее I о„о о с

t (C» ооо

eoо О О

870482

o„ o„ еф < 3 вам

О„ОО„В (Ч е ч

° е ойдо еО „( О" О О

ОО0О ж3а

o„ о е е е-е е е о„ o„ о„

00 --" 00 ф ф м м ме оаа о" о"

C C

IH м ме

00 Ю Ф О О О

O O 00„

e cv e вюзи о гч о о о еч ойдо

00 -" -(е ч м ° о„ e„ о„ сч м О

° ° м ° е

О 0О 0О

1 -" О О

„ o а ФчГ вам о o „o„

C4 Ч е е ° е ° о„ о„ а г а в ф

«е м.м о в„о

О Ch Ch

Р О О м ее м

° ч фФ) м

ЧР О Cl.О О

CV Ch Cg

o„э„ ф м

„v„o„

00" Ю"

ce c м е»м о ое счо

° ° м

870482

gh о с},с}

ЫО 8 С»

«} Ф h еО Ю Ю

«о Ее

О О О

° ° (Ю} w

Ю О еО"

Ю Фе} е«} О О Ю

Cã ао

Ф- О с},Ф ю о ф д « }. с} еее

О С}О}, еем еее еее о о«}

55С

ODe ееКе е ее

ОЯ,Ю 00

« р%

° .е Е е.Е

Ч Ч с} о

»т ° е ° °

Д,Ф} К}

«ее В

ОО} В.

«е ° ° еЧ

Ф ° ФЮ М

М О} »

0 60 CCI о 0},Ф

D CCI «CI м с} 00 0

W ° ° ° 1 ее ° ° ° ° о е и}

OO W h

c c» c» а м}с} е е с ф» с о с о о «}

00 В»" Р с} о„о OC h

Ф» c c» о.< o„„

c» c» c

° ° «Е е4 о„ } о Ф матч

С» 3» \» в о„о„

»-" Ее СЧ

c» c c»

»ч е ° е °

° е» о î

ООО О О м},.о с}

Rhh ооо еоф О © }Ч. .» о о м}ч}

ЗЗФ ос}е

ФЧ О «CI

О о ее

ЕCa I3

W W W

IA

f4 о„

D е о. о

8 о е о о е о о

8 о е

С Ф

D о е о„ о" е о

Се о

3. о

8 о

«Ч

° \

«ч о

» о о е м о е" о

Ее о е

IA м о о

LA

° «В

8 о 9 }. о

8. е

«Ч м

СЧ о о тч о о

D о О о о

О о

« о о сч о

ЮФ

© еФ о м о е о

00 е

00 о

« 4

° ° о

8 о о

° °

8 о

3 о

° ° м о д.д. д% еее еее

9

8 о е

Ф

8

870482

Ф Q|е1

g IA e

Ю 00 |е1, Фо В

Ч,о Ч ф IA |«Ъ

r gl

Дй:

++C

IA IA g Ч 1. о

Ол00 | Ч. в" о е o о и еч л ее «е

ohio

00 00 00 о „o

Р |О 00

ЪЪ О О

Ф-" еО .-"

|" |° «е «е л î с е c " e ф ф«|« л \ е«е ой о„ ъО III |еъ

c c c

"„ W "1 еc с

° «е л л

«3.% L - и ° Е ° ° ел ооо л л ff

c e ел л ° е о о о о о@

o o

МЪ 00 ОЪ

|О |О «О ч q е

О ОЪ |.3

C ЪОC л ° л е ° л

3

О

g ci

О

Д

О

8 о

Ф«Ъ

О о

ЪО

О о

О

|еЪ о

О

9 о

|еЪ

О о- Р

О

О

° е о

Ol о а

О

|Гъ

СеЪ ееЪ

|О ф1 1

I о

«е

О

°« I

ЮЪ

° °

IA

4„o

Ол

О

IA

° Ф

IA

° °

О

О о о

N л 3

ЧЪ

° °

ОЪ

° ° о

° е

D Ф о

ФеЪ

° ° о О

D е л о

« °

ЪО о

Ф|Ъ

МЪ

О о

О

О о о о

Ф

Ф

6 ю

О "Ъ | 1 Ч. % е оО ъО

О

° О о о

< 1 ), З

О ° о

3 оол

Во.

870482

Составитель Л. Суязова

Техред М. Голинка

Редактор Т. Морозова

Корректор. Г. Огар

Заказ 8680/54

Тщ 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

11

Формула изобретения

Мартенситно-стареющая сталь, содержащая . углерод, никель, молибден, титан и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости при сохранении прочности и пластичности, она дополнительно содержит хром, церий и по крайней мере один элемент, выбранный иэ группы: иттрий, цирко-. ний, лантан при следующем соотношении компонентов, вес5о:

Углерод 0,001 — 0,10

Никель 10 — 15

Молибден 2,0-4,5

Титан 0,5- 1,5

Хром 3,5-6,5

Церий 0,005 — 0,12

По крайней мере один элемент, выбранный иэ группы: иттрий, цирконий, лантан 0,001 — 0,10

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 406947, кл. С 22 С 38/16, 1974.