Сталь Советский патент 1980 года по МПК C22C38/54 C22C38/58 

(54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлург а именно к созданию нержавеющих стал обладающих коррозионной стойкостью, немагаитностью и i сохраняющие гашстнч кие и вязкие свойства при криогенных температурах до минус 269°С. Из известных высокопрочных, корро зионностойких, немагнитных, свариваемых сталей, обеспечивающих требуемые значения прочности (бд 6О кгс/ при +12О с) по ссютавуингредиентов наиболее близкой к предлагаемой стал явл51ется сталь у. следующего химич кого состава, вес. %: Углерод0,01-0,05 Хром13-16 Никель24-34 Молибден1-1,5 Титан1,9-2,3 Алюминий0,1-О,35 Ванадий0,1-О,5 Марганец0,25 Кремний0,25 СераО,01 ФосфорО,О1 БорО,ОО15 ЖелезоОстальное. Известная сталь, выплавленная в тех же условиях, что и предлагаемая-, после закалки н старения обладает довольно высокими ;показателями; прочности н пластичности при . При температуре кипения ожиженного гелия (минус 269 С) в-известной стали пластичность и вязкость существенно снижаются. Испытания при высоких температурах показывают что в при 750-85О С иэвестная сталь обладает низкой пласти. ностью, относительное утхлинение 6g не превышает 9%. Это указывает на низкую деформационную способность стали при вьюоЕКХ температурах и сввдетельствует о том, что формирование качественного сварного шва в стали затруднено. Металлографический анализ образцов, прошедших тепловую обработку, которая включает в себя нагрев и Выдержку образцов 3 при 75О-9ОО С, показывает, что в ста образуется значительное количество иэбыточиой фазы с преимущественным рас положением по границам зерен. Фрактографические исследования пока зывают, что образцы, прошедшие вышеуказанную тепловую обработку, разрушаются при минус 269 С интеркристаллитно, в изломах наблюдаются трещины. Недостатки известной стали делают невозможным применение ее для изготовления крупногабаритных сварных , предназначенных для работы турбогенератора в условиях сверхпровод нкюсТИ.. Цель изобретения - создание немагнитной коррозионностойкой стали, соеди няющей в себя положительные качества: аустенитных термически не упрочняемых сталей - удовлетворительную сваривавмость в больших сечениях, повышенные значения пластичности и вязкости при криогенных ч .температурах, и дисперс оннотвердеющнх - высокую прочность При плюс 20 С (предел текучести не м нее бо2 О кгс/мм) Для значительного усовершенствован механизма старения изменяется ХИМ1 ческий состав стали. В предлагаемой стали оптимальные свойства достигаются введением ниобия и неодима, увеличением содержания ю- либде.на и алюминия, исключением из состава титана и ванадия. Предлагается сталь следующего состава, вес. %: Углерод0,01-0,07 Хром1О-18 Никель24-36 Молибден2-5 Марганец.0,8-4,5 Ниобий2-6 4 Алюминий 0,9-2,0 Кремний 0,015 Фосфор 0,015 0,,005 Неодим 0,01-0,5 при ЭТОМ (%С)(Ае-1Ио)-4. ЖелезоОстальное, Введение ниобия в количестве 2-6% обусловлено тем, чтобы: а) при старении сплава получить ин- терметаллид МЦ () но не NLT б) ум№ьшить склонность к росту зерна стали. Указанные пределы по концентрации ниобия 2-6% позволяют получить требуемые значения прочности, при содержании ниобия менее 2% получить требуе- мую прочность (предел текучести не менее 6О кгс/мм ) не удается иэ-аа недостаточной интенсивности выделения упрочняюшей фазы, повышение концентрации ниобия выше 6% приводит к образованию весьма грубых выделений, размером свьтше 0,3-0,5 мкм другой интерметаллидной фазы типа .(Которйя играет роль концентраторов напряжений. Неодим способствует преимущественному вьиелению упрочняюшей фазы в глубшге зерна только в указанных концентрациях, так как при содержании меньшем 0,01% это положительное влияние неодима не проявляется, а при больших выше 0,5% - неодим взаимодействует с другими элемв1тами, образуя вблизи границ скопления избыточных фаз, снижающих Вязкость и пластичность. Механические свойства предлагаемой и известной сталей приведены в табл, 1. Примеры составов предлагаемой стали приведены в табл. 2.

ад га к к ю й Н

Формула изобретения

1, Сталь, содержащая углерод, хром, никель, молибден, марганец , алюминий, бор и железо, о т л и ч а ю тц а я с я тем, что, с целью повышения ее свариваемости, пластичности и вязкости при температурах от плюс до минус 269 С, она дополнительно содержит ниобий и неодим при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод0,01-О,О7

Хром1О-16

Никель24-36

МолиСден2-5

0,8-4,5 0,9-2,0 0,001-0,005

2-6

0,01-0,5

Остальное.

по п.

яся

(%с.)х()

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3895939, кл. 75-124, 1975.