Мартенситностареющая сталь Советский патент 1984 года по МПК C22C38/12 

Эд Х

эо

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к мартенситностаоеклпим сталям, используегвлм пля изготовления петалей и КОНСТРУКЦИЙ, работающих при больших, нагрузкак.

Известна мартенситностареющая сталь СП следующего состава, мас.%

Углерод0,03

Никель12-18

Вольфрам8-13

Молибден 0,1-3,0

Титан0,5-1,2

Железо Остальное

Недостатком этой стали является низкая прочность, составляющая 180 кг/мм.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является мартенситно старенмцая сталь 2, содержащая, мае. %:

Углерод0,03

Никель13-18

Кобальт2-14

Вольфрам ,7-13

Молибден 0,1-3,0

Титан0,1-2,0

Железо Остальное

Недостатком известной стали является низкая пластичность при скорости деформации менее 10 с после старения при 400-450 С.

Целью изобретения является повышение пластичности стали при скорое ти деформации менее Ю после стрения при 400-450°С.

Для достижения поставленной цели мартенситностареющая сталь, содержащая углерод, никель, кобальт, вольфрам, молибден и железо, дополнително содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мае. %: Углерод 0,001-0,030 Никель . 11-19 Кобальт 0,1-11,0 Вольфрам8-12

Молибден0,1-3,0

Алюминий0,2-2,0

Железо Остальное Влияние легирующих элементов на свойства стали заключается в следующем.

Никель обеспечивает получение стрктуры безуглеродистого мартенсита, придает матрице высокую пластичност снижает растворимость соединений фольфрама, молибдена и алюминия, по-;

BbmiaeT прочность стали. Кобальт повьш1ает пластичность и прочность стали; вольфрам повышает прочность за счет образования дисперсных интерметаллидов. Молибден при введении в малых количествах в сталь существенно повышает ее пластичность и вязкость, препятствуя вьщелению фаз по границам аустенитных зерен.

Пределы содержания легирующих элементов определяются характером Их влияния на структуру и свойства стали.

Никель вводитря в сталь для получения структуры безуглеродистого мартенсита. Уменьшение его содержания.менее 11% не приводит к образованию мартенситной структуры. При концентрации никеля более 19% прочность матрицы снижается вследствие формирования остаточного аустенита.

Кобальт способствует повышению пластичности и прочности стали, однако увеличение его содержания более 11% приводит к охрупчиванию.

Вольфрам вводится в сталь как упрочнитель-. Уменьшение содержания вольфрама менее 7% не дает .значительного упрочнения. Увеличение его содержания более 13% приводит к снижению пластичности.

Молибден повьш1ает пластичность стали, введение его в количестве меньшем 0,1% не препятствует вьзделению фаз по границам аустенитных зерен. Увеличение его содержания более 3% нецелесообразно, так как нужный эффект достигается при меньшей концентрации. .

Алюминий повышает прочность стали за счет образования дисперсных интерметаллидов, не уменьшая пластичность при малых скоростях деформации. Уменьшение его содержания менее 0,2% препятствует раскислению металла. Введение его в количестве более 2% приводит к охрупчиванию.

Содержание углерода должно быть менее 0,03%, так как большее его количество приводит к понижению ударно вязкости.

П р и м е р. Сталь выплавляли в вакуумно-индукционной печи емкостью 25 кг.

В табл. 1 приведены составы пред-ложенной мартенситностареющей стали

п состав известной стали, а а в табл. 2 - значения прочности и пластичности (поперечного сужения) приведенных составов стали при замедленной деформации (10 ).

11160884

Как следует из приведенных в табл. 2 данныхt предложенная марi тенситностареющая сталь в сравнении с известной обладает IB 3-4 раза боль5 шей пластичностью при скорости деформации, менее to с.

Таблица 1

«Продолжение табл. 2

МАРТЕНСИТНОСТАРЕЮЩАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, никель, кобальт, вольфрам, молибден и железо, отличающаяся тем, что, с целью повьппения пластичности при скорости деформации менее 10 с после старения при 400-450 С, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мае. %: Углерод0,001-0,030 Никель11-19 Кобальт0,1-711,0 Вольфрам8-12 Молибден0,1-3,0 Алюминий0,2-2,0 i ЖелезоОстальное (Л е