Мартенситностареющая сталь Советский патент 1983 года по МПК C22C38/12 

Изобретение относится к гии, а именно к изысканию м ситностареющей стали с высо ностью, пределом текучести ной вязкостью в сочетании с пластичностью. Известна мартенситно стар сталь 13/ имеющая химическ став, вес.%: Углерод Не боле Никель Вольфрам Молибден 0,1-3,0 0,5-1,2 Железо Остально Примеси: Алюминий «о 0,1 Марганец до 0,1 до 0,01 до 0,01 Фосфор Эта сталь после термичес работки обеспечивает: Предел прочности кгс/мм 173-180 Предел текучести, кгс/мм 170-176 Относительное удлинение,% 9,0-10 Относительное сужение,% 51-56 Ударную вязкость при 20с, кгсм/см 5,8-6,4 Недостатком данной стали недостаточно высокий уровен прочности и предела текучес Кроме того, в своем сост содержит большие количеству и дефицитных элементов С ник фрам ), что существенно огра возможности ее широкого исп ния . Наиболее близкой к изобр по технической сущности и д мому эффекту является марте стареющая сталь f2j, содерж следующие компоненты, вес.% Углерод Не боле Никель8-12 Молибден 1,0-3,5 Титан 0,9-1,5 Алюминий 0,4-1,0 Медь 1,0-2,5 Вансший 0,1-2,5 Железо . Остальное Эта сталь после старения чивает: Предел прочности, кгс/мм 175 Предел текучести, кгс/bw- 167 Относитель ное удлинение,% 8 Относительное сужение,% 50 Ударную вязкость кгсм/ зм 4,5 ,;эвестная сталь имеет низкий уроп йень значений предела прочности, предела текучести и ударной вязкости, что существенно ограничивает возможность ее использования при изготовлении деталей работающих в условиях динамических нагрузок. Целью изобретения является повышение предела текучести и ударной вязкости стали. Эта цель достигается тем, что мертенситностареющая сталь, содержащая углерод, никель, молибден, алюминий, железо, дополнительно содержит марганец, ниобий, иттрий, гафний при следующем соотношении компонентов , вес.%: 0,001-0,10 Углерод 5-7 Марганец 2-4 Никель 2-4 Молибден 0,5-1,5 АЛК 4ИНИЙ 0,3-0,5 Ниобий 0,005-0,12 Иттрий 0,005-0,10 Гафний Железо Остальное Введение марганца в количестве 5-7% позволило получить высокий уровень предела прочности за счет упрочнения твердого раствора и упрочнения, связанного с образованием мартенсита. Кроме того, марганец служит заменителем дорогого никеля и позволяет значительно сократить количество последнего. Ниобий и гафний способствуют .измельчению зерна, образованию частиц упрочняющих фаз, повышают устойчивость стали против разупрочнения при старении. Обеспечение высоких значений ударной вязкости и пластичности достигается за счет микролегирования стали иттрием. Иттрий способствует более равномерному распределению карбидов и нитридов в теле и по границам зерна, что положительно влияет на пластичность и вязкость стали. Предлагаемую сталь выплгшляли : в открытой индукционной печи емкостью 60 кг с основной футеровкой. Плавки проводили с использованием в качестве шихты технически чистого железа. Никель, марганец, молибден, алюминий, гафний вводили в чистом виде. Ниобий вводили в виде ферросплава, иттрий - в виде лигатуры. Механические свойства определялись на заготовках, вырезанных из пробных брусков. После термической обработки по режиму: гомогенизация при , закалка с , старение при 520 С в течение 5 ч сталь обеспечивает уровень механических свойств, представленный в таблице.

S10163926

Результаты изучений механическихтекучести и ударной вязкости. Годовой

свойств предлагаемся СТЕШИ показаливыпуск стального литья из стали соае преимущество по характеристикамставит на предприятии не менее 500 т.

предела прочности, предела текучее-Для изготовления такого количества

ти и ударной вязкости при сохранениистальных отливок из известной стали

высоких значений пластичности по срав- потребуется 600 т литья. нению с известной стгшью.Стоимость одной тонны стального

Благодаря высокому комплексу проч-литья Иэ известной стали в зависиностных, пластических свойств и удар-мости от сложности конфигурации и веной вязкости, предлагаемая сталь отливок составляет в среднем ясет быть использована ia изделиях 01100 руб. Стоимость одной тонны аналоновой техники при изготовлении высоко-гичного литья из предлагаемой стали нагруженных деталей сложной конфигура-составит 1150 руб. ции, а также деталей, подвергающих- Годовой эконсмический эффект от ся дивгмяческой нагрузке применения предлагаемой стали состаПрименение стали позволит сиизить 15вит 600 х 1100 - 50x1150 85000 руб. вес отливок в 1,2-1,4 раза за счет Экономия на одну тонну литья состаповкшеяия предела прочности, пределавит 85 РУб.

МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содержащ 1я углерод, никель, молибден, алюминий, железо, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения предела прочности, предела текучести и ударной вязкости, она дсяюлнительно содеЕшст марганец, ньооий, иттрий, .гафний при следукщем соотношении компонентов, вес.%1 Углерод ft,«01-0,10 Никель2-4 Молибден2-4 Алюминий Of5-i,5 Марганец5-7 Ниобий0,3-0,5 Иттрий 0,005 -0,12 . Гафний 0,005-0,10 Железо Остальное