Немагнитная сталь Советский патент 1988 года по МПК C22C38/38 

Is:)

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу высокопрочной немагнитной сггали, предназначенной для изготовления нержавеющих пружин и упругих элементов. Цель изобретения - повышение прочностных свойств стали. Поставленная цель достигается тем, что сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%; углерод 0,12-0,37; кремний 1,6-2,0; марганец 16-18; хром 12-14; ванадий 0,8-1,4; азот 0,15-0,33; железо остальное, при условии, что содержание углерода и азота удовлетворяет следующему соотношению: 0,70 (углерод + азот) 0,45. 1 табл. i (Л

Од

to

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу высокопрочной немагнитной стали, предназначенной для изготовления нержавею- цщх пруткин и упругих элементов.

Целью изобретения является повышение прочностных- свойств стали.

Выбранные пределы легирования стали углеродом, кремнием,, хромом, аз о- том, марганцем обеспечивают стабильность аустеннтной структуры при закалке и последующей пластической деформации и выделение в процессе старения большого количества мелкодисперсных карбонитридов ванадия. Леги.рование стали кремнием обеспечивает высокую интенсивность деформационног упрочнения за счет снижения энергии дефектов упаковки аустенита. При содержании кремния- свьше 2% в структуре стали при закалке образуется S - феррит, что снижает ее деформационно

.упрочнение и пластичность и делает сталь ферромагнитной При содержании кремния ниже 1,6% не удается достичь значительного деформационного упрочнения. Углерод и азот оказывают существенное и примерно-одинаковое влияние на стабильность аустенита в процессе охлаждения и деформации стали. Легирование стали углеродом и азотом в количествах соответственно 0,38 -И 0534% и выше приводит к рез-

кому снижению свойств пластичности сталей. Уменьшение содержания этих элементов (углерода до 0,11% и азота 0,14% и ниже) способствует снижению свойств прочности сталей. При суммарной концентрации этих элементов более 0,77% при незначительном росте деформационного упрочнения стали пластичность ее резко снижается,что отрицательно сказывается на проведении операции холодной пластической деформации с большими степенями обжатия. Суммарное содержание углерода и азота менее 0,45% не обе спечи- вает сохранение немагнитной структуры после сильной пластической деформации, при этом уровень деформационного упрочнения оказывается низким. Легцрование стали хромом в количестве менее 12% делает ее некоррозион- ностойкой, а концентрация хрома свыше 14% приводит к образованию после закалки стали о -феррита. При содержании марганца ниже 16% аустенит не стабилен по отншнению к У

5

0

5

Q

0

5

0

5

0

5

мартенситному превращению в процессе пластической деформации, а увеличение концентрации марганца до 19% и вьш1е приводит к повышению энергии дефектов упаковки и, следовательно, к снижению интенсивности деформационного упрочнения. Легирование стали ванадием обеспечивает образование в ней дисперсньсс карбонитридов типа V(C,N), что способствует повьппению сопротивления малым пластическим деформациям стали. Снижение содержания ванадия до 0,7% недостаточно для образования необходимого количества дисперсных частиц V(C,N), которые, блокируя подвижные дислокации и дефекты упаковки,вносят существенный вклад в общее упрочнение стали. В этом случав характеристики прочности стали оказываются низкими.При содержании ванадия в стали и выше последняя обладает пониженными свойствами пластичности, что неблагоприятно сказьгаается на работоспособности пружин.

Химический состав сталей и результаты механических испытаний проволоки диаметром; 1 мм после волочения с суммарным обжатием 80-85% и старения при 450 С 1 ч приведены в таблице.

Результаты испытания проволоки по- казьгоают, что предлагаемая сталь по уровню прочности превосходит известную. При этом свойства пластичности остаются достаточными-для проведения операции навивки пружины и длительной работоспособности-при 20-250 С.

Формул а изобретения

, Немагнитная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, .хром, ванадий, азот, железо, отличаю- щ а я .с я тем, что, с целью повьше- ния прочностных свойств, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Углерод 0,12-0,37 Кремний 1,6-2,0 Марганец16-18

Хром12-Г4

Ванадий 0,8 -1,4 Азот 0,15-0,33

Железо Остальное при условии, что содержание углерода и азота удовлетворяет следующему соотношению: 0,705; (углерод+азот)50,45.

Предлагаемая сталь

10,12 1,6 16,0 12,0 0,33 0,8 - Осталь-0,45 2340 2130 4 6

нов

20,26 1,8 17,3 13,2 0,23 1,1 - ,49 2450 2200 4 6 0,70 2580 2350 3 4 0,70 2640 2490 2 3

30,37 2,0 18,0 14,0 0,15 1,4 - ,37 2,0 18,0 14,00,33 1,4 - Известная сталь

5 0,27 1,2 18,8 15,3 0,48 1,15 0, 0,75 1900 1670 1,5 1

0,49 2450 2200 4 6 0,70 2580 2350 3 4 0,70 2640 2490 2 3