Мартенситностареющая сталь
(72) Авторы изобретения
В.С.Смирный, О.П.Жуков, А.С.Соколов, М.Д.Перкас и Н.А.Захарова
Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно". исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (71) Заявитель (54) МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ
Изобретение относится к металлур. гии, в частности к мартенситностареющим сталям, используемым для изготовления пресс-форм, работающих под давлением при литье цветных металлов.
Наиболее близкой к предлагаемой является мартенситностареющая сталь
fl),содержащая, вес.Ж:
Углерод О, 003 — О, 03
Никель 15 — 17,5
Ванадий 4 -8,5
Титан О,l - 1,3
Кобальт 0,1 — 9,0
Молибден 1,1 — 7,5
Железо Остальное
Недостатками известной стали являются ее низкая термостойкость и низкая стойкость к окислению.
Цель изобретения — повышение тер20 мостойкости стали.
Поставленная цель достигается тем, что мартенситностареющая сталь содержащая железо, углерод, никель, 2 молибден, ванадий, титан, дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, вес.Х:
Углерод 0,005 — 0,05
Никель 15 — 17
Титан 0,9 — 1,5
Молибден 0,5 — 1,0
Ванадий 0,3 — 1,0
Иттрий 0,005 — 0,1
Железо Остальное
Содержание примесей, вес.7:
Марганец До 0,3
Кремний До 0,2
Алюминий До 0,2
Медь До 0,3
Хром До 0,2
Влияние легирующих элементов на свойства стали заключается в следующем: никель обеспечивает образование мартенситной структуры при охлаждении на воздухе, снижает предел растворимости ряда элементов (титана, молиб. дена и др.), повышает сопротивление:
Ni T) Y Co
Предлагаемая
0,005
1515050501
Остальное
То же
0,01
l6,l 1,3 0,8 0,3 0,01
17 0,9 1,0 1,0 0,005
Известная
0,05
15,3 1,2 7,2 5,3 — 1,2
О, 003
Ь о,ъ а" u ан кг/мм 2 7 Х кгм/см кг/мм
Сталь
Предлагаемая 175
169
l l,0 48
)2,0 50
5,0
168
163
5,0
144
150
12,0 57
6,0
7;5 31
Известная
228
215
3 90 хрупкому разрушению в высокопрочном состоянии; молибден при введении в малых количествах 0,5-2,0Х в сталь, содержащую титан, повышает ее пластичность и вязкость; титан наиболее эффективный элемент,упрочняющий высокопрочные мартенситностареющие стали; ванадий действует подобно молибдену, способствует упрочнению стали при старении; иттрий увеличивает термостойкость стали, повьппает стойкость к окислению.
Пределы содержания легирующих элементов определяются характером их влияния на структуру и свойства стаЛИ»
Содержание никеля от 15 до 17Х определяется получением структуры безуглеродистого мартенсита, облада.ющего высокой пластичностью. При содержании никеля 15Х пластичность после старения несколько падает,увеличение содержания никеля 17Х увеличения пластичности не дает.
Молибден вводится в сталь для увеличения пластичности от 0,5 до
l,0X, он препятствует выделению упрочняющих фаз по границам зерен.
При наличии ванадия в стали, увеличение содержания молибдена 1,0Х
8913 4 не оказывает влияния на пластичность.
При содержании молибдена 0,5Х пластичность падает.
Иттрий в количестве не менее
0,005Х способствует рафинированию стали, повьппает ее литейные свойства, увеличивает термостойкость.
Введение иттрия в количестве более
0,)X приводит к падению пластичности
lð из-за образования избыточной фазы.
В количестве менее 0,005Х рафинирующего влияния иттрий на сталь не оказывает.
Стали четырех составов выплавляют в открытой индукционной печи емкостью
60 кг.
Составы сталей приведены в табл.l.
В табл. 2 и 3 приведены механические свойства исследованных сталей при комнатной температуре и температуре700РС, которая соответствует рабочей поверхности пресс-формы при заливке жидкой латуни.
Испытания показывают, что введения иттрия повышает термостойкость предлагаемой стали по сравнению с зр известной приблизительно в 2 раза.
I Т аблица !
Таблица 3
908913
Т-число циклов до разрушения Сталь 14500 70 90 75 90 Предлагаемая 32 30 15000 27 75 90 14000 8500 74 93 32 Известная Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетапьство СССР Н 551404, кл. С 22 С 38/14, 1977. Составитель Л. Суязова Редактор Н.Ковалева Техред И. Гайду Корректор|М.Пожо Заказ 763/33 Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ЛПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Мартенситностареющая сталь, содержащая железо, углерод, никель, молибден, ванадий, титан, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения термостойкости, она дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, вес.Ж: Углерод . 0,005 — 0,05 Никель 15 — 17 Молибден Ванадий Титан Иттрий 20 )Келезо 0,5 .- 1,0 0,3 — 1,0 0,9 - 1,5 0,005 — О,l Остальное
