КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ Российский патент 1997 года по МПК C22C38/32 

Описание патента на изобретение RU2091499C1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству сталей, обладающих повышенной коррозионной стойкостью.

Известна сталь 08X17T, содержащая, мас.

Углерод Не более 0,08
Кремний Не более 0,08
Марганец Не более 0,08
Хром 16,0-18,0
Титан 5xC 0,8
Железо Остальное [ГОСТ 5632-72]
Сталь обладает коррозионной стойкостью в окислительных средах.

Известна сталь 08X18T1, содержащая, мас.

Углерод Не более 0,8
Кремний Не более 0,8
Марганец Не более 0,8
Хром 17,0-19,0
Титан 0,6-1,0
Железо Остальное [ГОСТ 5632-72]
Недостатками сталей 08Х18T1 и 08X17T являются: плохая свариваемость, высокая температура порога хладноломкости, присутствие большого количества соединений титана, ухудшающих качество поверхности холоднокатаного листа.

Наиболее близкой к предлагаемой по достигаемому результату является взятая за прототип коррозионностойкая ферритная сталь, содержащая мас.

Углерод 0,01-0,10
Кремний 0,05-1,0
Марганец 0,05-1,0
Хром 17,0-30,0
Ванадий 0,1-0,8
Алюминий 0,005-0,1
Титан 0,05-0,5
Азот 0,02-0,14
Магний 0,001-0,02
Железо Остальное
Недостатком известной стали является присутствие соединений титана, ухудшающих качество поверхности холоднокатаного листа.

Несмотря на относительно высокий комплекс механических свойств известной стали, их уровень в ряде случаев оказывается недостаточным для широкого применения стали в качестве заменителя никельсодержащих коррозионных сталей.

Для получения нержавеющей стали, позволяющей получать высокое качество поверхности листа после прокатки и имеющей высокий уровень механических свойств, в частности, пластических характеристик горячекатаного листа и ударной вязкости при комнатной температуре, а также высокий уровень коррозионностойких характеристик, в известную сталь, содержащую кислород, кремний, марганец, хром, ванадий, алюминий, азот и железо, дополнительно введен бор при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,010-0,05
Кремний 0,1-0,8
Марганец 0,1-0,8
Хром 15,0-27,0
Ванадий 0,03-1,50
Алюминий 0,005-0,10
Азот 0,010-0,20
Бор 0,0006-0,04
Железо Остальное
При этом выполняется следующее соотношение:

В качестве примесей сталь может содержать серу и фосфор до 0,030 мас. каждого.

Ванадий связывает углерод и азот в дисперсные карбиды, что благоприятно сказывается на механических свойствах стали. При нагреве заготовок под прокатку карбонитриды ванадия, имеющие довольно высокую температуру растворения (1050oC), препятствуют интенсивному росту зерна, что способствует повышению пластичности стали при горячей прокатке. Содержание ванадия следует ограничить 1,5 мас. так как введение больших количеств приводит к удорожанию стали.

При содержании ванадия ниже 0,03 мас. количество образующихся карбидов становится недостаточным для эффективного влияния на размер зерен.

Бор, располагаясь по границам ферритных зерен, способствует удалению различных примесей внутрь зерен. Превышение содержания бора сверх предлагаемого 0,04 мас. приводит к снижению пластичности стали при горячей прокатке в результате чрезмерного скопления бора на границах зерен.

Содержание бора ниже 0,0006 мас. недостаточно для конкуренции с примесями на границах зерен.

Содержание азота должно быть ограничено 0,2 мас. так как чрезмерное количество азота приводит к ухудшению качества поверхности листа. Кроме того, введение в сталь большого количества азота значительно усложняет сталеплавильный передел стали.

Получение стали с содержанием азота менее 0,01 мас. ведет к значительному удорожанию стали без улучшения технологических характеристик.

Максимальное количество кремния не должно превышать 0,8 мас. так как наблюдается увеличение сопротивления горячей деформации и уменьшение горячей пластичности. Нижний предел содержания кремния 0,1 мас. это минимальное количество, необходимое для раскисления стали.

Марганец, повышая растворимость углерода и азота, способствует повышению ударной вязкости. Эффект влияния марганца становится ощутимым при его содержании более 0,1 мас. Повышение содержания марганца более 0,8 мас. приводит к увеличению объемной доли мартенсита, что служит причиной снижения пластичности стали.

Низкое содержание углерода 0,05 мас. требуется для обеспечения высокой стойкости к межкристаллитной коррозии. Нижний предел содержания углерода устанавливается по тем же причинам, что и для азота. Нижний предел содержания по хрому (15,0 мас. ) установлен из условий обеспечения стойкости в коррозионных средах средней и повышенной агрессивности.

Ограничение по верхнему пределу (27,0 мас.) обусловлено повышением склонности к охрупчиванию высокохромистых ферритных сталей.

Одновременное легирование стали ванадием и бором позволяет получить сталь, которая имеет высокие механические свойства (табл.2). Важным является соответствие содержания V, C и N в предлагаемой формуле, что обеспечивает наиболее эффективное использование ванадия.

При отношении

выделение избыточных вторичных частиц (карбидов, нитридов, карбонитридов) ухудшает пластические свойства и ударную вязкость металла, а при соотношении

существенного влияния барьерного эффекта избыточной фазы не наблюдается.

Пример. Сталь была выплавлена в 150-килограммовой индукционной печи с разливкой в слитки массой 32 кг. Слитки подвергали прокатке на стане 250 на слябы 40х100 мм и далее на лист толщиной 6 мм. При этом температура конца прокатки составила 780oC. Далее полученный прокат всех фракций, кроме восьмой, подвергали отжигу при 900oC в течение 30 мин. Прокат фракции 8 подвергали отжигу при 750oC в течение 30 мин.

Механический свойства коррозионностойкой стали определяли на универсальной испытательной машине типа 12314-10 в соответствии с требованиями ГОСТ 14019-85.

Химический состав стали, взятой за прототип, и стали опытных плавок приведен в табл.1.

Преимущество описываемой стали в сравнении с известной заключается в существенном повышении пластичности и ударной вязкости горячекатаного и термообработанного листа.

Порог хладноломкости стали ниже комнатной температуры. Результаты испытаний опытной стали в сравнении с известной представлены в табл.2.

Сталь экономно легирована, обладает высоким качеством полированной поверхности. При ручной дуговой сварке аустенитным электродом 08Х20Н8Г2Б предлагаемая сталь показала высокое качество сварных соединений.

Сталь предлагается для использования в пищевой, легкой промышленности, для бытовых приборов, деталей автомобилей и т.д.

Похожие патенты RU2091499C1

название год авторы номер документа
СТАЛЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВОГО ПРОКАТА 2001
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Чернов П.П.
  • Воротников В.И.
  • Кукарцев В.М.
  • Ларин Ю.И.
  • Захаров Д.В.
  • Ермолаев А.В.
  • Лебедев В.И.
RU2190685C1
НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ 2001
  • Ламухин А.М.
  • Никитин В.Н.
  • Чурюлин В.А.
  • Зиборов А.В.
  • Попова Т.Н.
  • Маслюк В.М.
  • Колесников В.Ю.
  • Столяров В.И.
  • Никитин М.В.
  • Балдаев Б.Я.
  • Голованов А.В.
  • Рябинкова В.К.
  • Северинец И.Ю.
  • Трайно А.И.
RU2200768C2
НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕЁ 2002
  • Аманов С.Р.
  • Воржев А.В.
  • Горин А.Д.
  • Кругликова Г.В.
  • Неделина Т.Т.
  • Нерсесьян Ю.Л.
  • Проскурин В.Н.
  • Репина Нелли Ивановна
  • Рузаев Д.Г.
  • Суровцева Татьяна Евгеньевна
  • Фалкон В.И.
  • Хоруженко В.М.
  • Цыганков Ю.Н.
  • Шаповалов А.П.
  • Яценко Александр Иванович
RU2212468C1
НЕРЖАВЕЮЩАЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СТАЛЬ 1995
  • Никандрова Е.А.
  • Захаров Е.К.
  • Белов А.В.
  • Родионов В.С.
  • Козлов Ю.С.
  • Смарагдин В.А.
  • Божилин Н.Ф.
  • Галкин М.П.
  • Степанов В.П.
  • Дедюкин В.А.
  • Зольников С.В.
  • Артюшина Г.Ф.
RU2073741C1
КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ ВЫСОКОПРОЧНАЯ НЕМАГНИТНАЯ СТАЛЬ 2019
  • Дегтярев Александр Федорович
  • Скоробогатых Владимир Николаевич
  • Муханов Евгений Львович
  • Гордюк Любовь Юрьевна
RU2696792C1
КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ НЕЙТРОННО-ПОГЛОЩАЮЩАЯ СТАЛЬ 2022
  • Дегтярев Александр Фёдорович
  • Скоробогатых Владимир Николаевич
  • Муханов Евгений Львович
RU2800699C1
ФЕРРИТНАЯ СТАЛЬ 1991
  • Талов Н.П.
  • Маркелова Т.А.
  • Залеский С.И.
  • Смирнов Л.Н.
  • Кацин И.О.
  • Ефремов В.Г.
  • Козлович В.Н.
  • Мельников Ю.Я.
  • Агишев Л.А.
  • Максутов Р.Ф.
RU2033465C1
ПЛАКИРОВАННЫЙ СТАЛЬНОЙ СОРТОВОЙ ПРОКАТ ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2001
  • Востриков В.П.
  • Грамотнев К.И.
  • Чернышев В.Н.
  • Садовский А.В.
  • Востриков П.В.
RU2206631C2
АУСТЕНИТНО-ФЕРРИТНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ 2019
  • Дегтярев Александр Федорович
  • Скоробогатых Владимир Николаевич
  • Муханов Евгений Львович
  • Гордюк Любовь Юрьевна
RU2700440C1
ВЫСОКОПРОЧНАЯ НЕМАГНИТНАЯ КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ 2018
  • Дегтярев Александр Федорович
  • Скоробогатых Владимир Николаевич
  • Назаратин Владимир Васильевич
  • Муханов Евгений Львович
  • Гордюк Любовь Юрьевна
RU2683173C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 091 499 C1

Реферат патента 1997 года КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составам сталей, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, алюминий, азот и железо, дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,01-0,05, кремний 0,1-0,8, марганец 0,1-0,8, хром 15,0-27,0, ванадий 0,03-1,5, алюминий 0,005-0,1, азот 0,01-0,2, бор 0,0006-0,04, железо остальное, при этом выполняется следующее соотношение:

Сталь экономно легирована, имеет высокий уровень механических свойств. Сталь может быть использована в пищевой, легкой промышленности. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 091 499 C1

Коррозионно-стойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, алюминий, азот, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,01 0,05
Кремний 0,1 0,8
Марганец 0,1 0,8
Хром 15,0 27,0
Ванадий 0,03 1,5
Алюминий 0,05 0,1
Азот 0,01 0,2
Бор 0,0006 0,04
Железо Остальное
при этом выполняется следующее соотношение
6,0 ≥ ванадий / (углерод + азот) ≥ 1,5$

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1997 года RU2091499C1

SU, авторское свидетельство, 1112066, кл
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1

RU 2 091 499 C1

Авторы

Никитин В.П.

Шабуров Д.В.

Мизин В.Г.

Яськин В.Н.

Козлович В.Н.

Борисов В.П.

Волкодаев А.Н.

Орел С.С.

Шабуров В.Е.

Даты

1997-09-27Публикация

1993-04-02Подача