Сталь Советский патент 1992 года по МПК C22C38/54 

Изобретение относится к области металлургии и литейному производству, точнее к литейным термостойким сталям, предназначенным для рабботы в условиях циклических нагревов и охлаждений

Известны термоокалиностойкие стали Х24Н12СЛ. Х25Н19С2Л (ГОСТ 2176-57).

Недостатком известных сталей является низкая трещиноустойчивость

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является коррозионностойкая сталь, содержащая мае %

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Никель

Ниобий

Азот

Нитриды ванадия

Титан

Церий

Железо

0.04-0.12 0.3-0.8 05-25 16 20 9 12

005-0 10 005-0 10 002 030 О 1 -0 60 0005-0010 Остальное

Однако эта сталь имеет неудовлетворительную трещиноустойчивость

Целью изобретения является повышение трещиноустойчивости.

Поставленная цель достигается тем. что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель ниобий, азот, титан, редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мае %: Углерод0,3-0.4

Кремний1.0-2.0

Марганец0.5-1.0

Хром22-25

Никель11-13

Ниобий0,01-0,05

Азот0,01-003

Титан0,1-0,3

РЗМ0,03-0,10

Бор0,005-0 01

ЖелезоОстальное

Дополнительная присадка бора в количестве 0,005-0,01 мас.% способствует выпадению фаз с большим объемом и развитию предусадочного расширения, что и повышаС

VJ

4

CJ О Ю

ет трещиноустойчивость стали При введении бора менее 0,005 мас.% его влияние на трещиноустойчивость сплава незначительное, а повышение его концентрации более 0,01 мас.% способствует выпадению по границам зерен охрупчивающей боридной фэ- зы, снижающей межкристаляитную прочность и. как следствие, трещиноустойчивость стали.

Пример. Стали - известную и предлагаемую выплавляют в 60 кг индукционной печи. 8 составе шихты используют стальной и чугунный лом. ферросплавы кремния, марганца, хрома, ниобия, титана и технически чистый никель. Необходимую концентрацию РЗМ и бора обеспечивают вводом в разливочные ковши ферробора и РЗМ-со- держащей лигатуры ФС 30 РЗМ 30. Для ввода нитридов ванадия используют нит- ридванадиевую лигатуру на основе железа.

Склонность стали к трещинообразова- нию определяют путем отливки решетки напряжений со стержнями различной толщины, которую для усиления напряжений извлекают из формы непосредственно после заливки и охлаждают на воздухе. Пробы для испытаний заливают в сырые песча- но-глинистые формы при постоянной температуре выпускаемого из печи металла, равной 1620-1640°С. Трещиноустойчивость

0

5

оценивают по величине растягивающей нагрузки, определяемой по известным формулам

В таблице представлены результаты химического анализа стали и испытаний на трещиноустойчивость.

Как следует из таблицы, предлагаемая сталь имеет трещиноустойчивость на 15г 25% выше, чем у известной.

Повышение трещиноустойчивости предлагаемой стали обеспечивает значительное снижение брака сложных отливок и линейных напряжений в них, что способствует увеличению эксплуатационной стойкости жаростойких отливок, используемых в условиях термоцикличесГких нагрузок.

Формула изобретения Сталь, содержащая углерод, кремний.

марганец, хром, никель, ниобий, азот титан, редкоземельные металлы и железо, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения трещиноустойчивости, она дополнительно содержит бор при следующем

соотношении компонентов, мас.%: углерод 0.3-0,4; кремний 1,0-2.0: марганец 0.5-1.0: хром 22-25: никель 11-13; ниобий - 0,01- 0,05; азот - 0.01-0,03; титан - 0.1-0.3. РЗМ - 0,03-0.10: бор - 0.005-0,01. железо остальнов.

Использование изобретение относится к области металлургии, в частности к литейной термостойкой стали, предназначенной для работы в условиях циклических нагревов и охлаждений С целью повышения тре- щиноустойчивости сталь дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мае % углерод),3-0 4. кремний 1.0-2.0, марганец 0,5-1.0. хром 22-25 никель 11-13 ниобий 0.01-0.05. азот 0,01- 0,03. титан 0,1-0,3, РЗМ 0.03-0 10 бор 0,005-0.01. железо остальное