Нержавеющая сталь для цементации Советский патент 1981 года по МПК C22C38/52 

1

Изобретение относится к металлургии, а именно к созданию нержавеющи сталей для силовых деталей, упрочняг-ых с поверхности методом цементации или нитроцементации, и может быть использовано в гидроагрегатах авиационной техники и других отраслях машиностроения.

Стали, сгодержащие 15-18% С г имею двухфазную структуру. В отечественных марках 14Х17Н2 и 15Х16Н2АМ (ЭП479) содержание cf-феррита в осноной мартенситной структуре может достигать 40 и 30% соответственно. В зарубежных марках (см.таблицу/ при содержании аустенитообразующих элементов Си N i на нижнем пределе содержание (f-феррита может быть еще больше. Кроме того, сГ-феррит отрицательно влияет на механические характеристики,

Известна нержавеющая сталь для цементации ЭП479 i, содержащая, вес.%:

Углерод0,12-0,18

КремнийДо О,б

МарганецДо 0,6

Хром15-16,5

Никель2-2,5

1,1-1,5

0,03-0,1

Остальное

Химико-термическая обработка стали ЭП479 включает предварительную нормализацию от 950 до 980°С, отпуск при 5 ч. Цементация при 950+ +30С, скорость 0,06-0,08 мм/ч, отпуск при 10 ч. Закалка от в масле, обработка холодом при -70 С, отпуск при 250-350 С.

Механические свойства стали ЭП479 после указанной термической обработки приведены в таблице.

Основным недостатком стали ЭП479 является ферритная полосчатость, являющаяся причиной образования трещин при деформации и химикотермической обработке. На предприятиях, применяющих сталь ЭП479, при цементации на глубину более 1,0 ;.1М по трещинам отбраковывается до 40% деталей.

Цель изобретения - исключение склонности к хрупкому разрушению, повышение прочности при сохранении уровня коррозионной стойкости. Поставленная цель достигается путем корректировки химического сос тава по хромовому эквиваленту. Для достижения цели предлагаемая стёшь дополнительно содержит кобаль ванадий, церий и лантан при следуютем соотнсяцении компонентов, вес.%: 0,12-0,20 Углерод 0,05-0,10 Кремний 0,01-0,60 Марганец 0,01-0,60 0,1-2,0 Кобальт Никель 2,0-3,0 Молибден 0,15-0,50 0,05-0,35 Ванадий 14,5-16,0 0,005-0,03 Лантан 0,005-0,03 Железо Остальное. Предлагаемая сталь для получения регламентированного содержания рита в структуре 0-5%) должна удов летворять следующему условию Сг - 1 ,5 + 2 X %Si -0,75 -. 30 X (%С + %Na) + + %Мо +1.5 %V 7 Кроме того, сумма церия и лантана не превьЕиает 0,06, вес.%. Механические свойства предлагаемой стали приведены в таблице после термической обработки, предварительная нормализация от 950 до , отпуск при 650-680 С, цементация при 980+ 8 ч, высокий отпуск 670+10с 7-10 ч, закалка от 950+20 С в масле, обработка холодом -70°С, отпуск при 250-350 С. Предлагаемая сталь обеспечивает стабильную мартенситную структуру с содержанием cf-феррита в крупном сечении (60-80 мм) не более 5%, прочность свыше 150 кг/мм, удовлетворительную коррозионную стойкость в атмосфере и рабочих жидкостях. Применение новой стали вместо конструкционных типа 12ХН2А обеспечивает надежную работу изделий в -. эксплуатации без защиты от коррозии и увеличивает ресурс работы в 2 раза за счет повьваенной износостойкости и контактной выносливости. Замена стали ЭП479 предлагаемой сталью позволяет устранить брак деталей по трещинам, составляющим 30-40%.

го

00

го00

о

яI

.

,00 г ж

u

я о z

§1

5

Oi 1б

д ж о ю « о

0

а: о

я

S О) S « ю

о о. о, (d

QI X

о ю м о

ггм

О) 5«

о в

о

Б

1Я (М

и

LO

со

1Л

lO

го

1Л

1Л

VD VO гН

о

1Л

х

со in

о

ч

го

о tn

VO 1Л

о со

0)

о м

го (Л

ш гм

СП (П

о

00 1Л

со

ш

о

1Л

CS

(N

н

о in

ю S

о

о

vH

N

о м

о «

л woo

о-ь

in

Формула изобретения

0,12-0,20

0,05-0,10

0,01-0,60

0,01-0,60

0,1-2,0

2,0-3,0

0,15-0,50

0,05-0,35

14,5-16,0 0,005-0,03 0,005-0,03

Остальное

регламентированного содержания cf-феррита в структуре (0-5%),ее состав удовлетворяет следующему условию:

|Сг - 1,5 + 2 %Si - 0,75 %Mn - 30 f (1C + Ng) + I ,5 %V «7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сталь ЭП479 ЧМТУ/ЦНИИЧМ, 1026-63.