Литейная мартенситная сталь Советский патент 1982 года по МПК C22C38/50 

(54) ЛИТЕЙНАЯ МАРТЕНСИТНАЯ СТАЛЬ

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к мартенситным нержавеющим сталям для фасонных отливок с высоким уровнем литейных, механических и эксплуатационных свойств.

Наиболее близкой к предлагаемой является известная литейная мартенснтная сталь 09Х17НЗСЛ 11, содержащая, вес.%: Углерод0,05-0,12

Кремний0,80-1,50

Марганец0,30-0,80

Хром15,0-18,0

Никель2,80-3,80

ЖелезоОстальное

Недостатками известной сталн являются относительно низкие литейные свойства н механические.

Цель изобретения - повышение комплекса литейных и механических свойств.

Поставленная цель достнгается тем, что литейная мартенситная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, дополнительно содержит алюминий, титан, кальций и редкоземельные металлы

При следующем соотношении компонентов,

вес.%:

Углерод0,05-0,12

Кремний0,80-1,50

Марганец0,30-0,80

Хром15,0-18,0

Никель2,50-4,00

Алюминий0,01-0,05

Титан0,01-0,08

Кальций0,005-0,05

10 Редкоземельные

металлы0,005-0,08 ЖелезоОстальное

Дополнительное введение в состав сталн

15 алюминня, титана, кальция и РЗМ объясняется их исключительно комплексным благоприятным влиянием на ее литейные н механические свойства. Являясь сильными раскислителями и модификаторами, эти элементы

20 улучцгают жидкотекучесть и трещиноустойчивость отливок, очищают границь зерен от вредных примесей, обеспечивают глобулярную форму неметаллическим включениям. 39 Причем, общее содержание включений и серы в стали снижается почти в 2 раза. Эти факторы в итоге способствуют повышению литейшх свойств и особенно пластичности и ударной вязкости стали. Одновременно алюминий и титан нейтрализуют вредное влияние свободного азота на свойства стали, связывая его в тугоплавкие нитриды. Большее содержание, выше верхних пределов для каждого, приводат к образованию чрезмерного количества окислов, нитридов, серых фаз, РЗМ, которые в этом случае целыми колониями сосредотачиваются на границах зерен и резко снижают свойства стали. Для определейия оптимального состава предлагаемой стали проводят опытные плавк и исследуют ее литейные и механические свойства в зависимости от различного содер жания компонентов. Сталь выплавляют в 160 кг индукционной печи методом перепла ва. При фракционной разливке сталь модифицируют добавками 0,1-0,5% лигатуры.

Известная

0,101,2303416,2

Предлагаемая

2,8 содержащей кальций, РЗМ, ниобий, алюминий, титан и никель. Химический состав опытных сталей приведен в табл. 1, результаты испытаний в табл. 2. Из приведенных результатов следует, что предлагаемая сталь составов N 2-6 превосходит известную сталь по всему комплексу исследуемых свойств. Опытиая сталь составов N 7 и 8 не имеет преимушеств перед известной сталью. Это позволяет заключить, что предлагаемая сталь № 2-6 имеет оптимальньп состав и рекомендуется для промышленного применения в авиационной, химической и других отраслях промыцшенности при изготовлении деталей с повышенной прочностью, пластичностью и ударной вязкостью. Технология выплавки стали не отличается от известной стали. Некоторое отличие заключается в модифицировании стали бескрем-. нистой комплексной лигатурой, содержащей в своем составе кальций, РЗМ, алюминий, титан, ниобий и никель. Модифицирование осуществляют при выпуске стали из плавильного агрегата в разливочный ковш. I Таблица 1

3,9

и механических свойств, она дополнительно содержит алюминий, титан, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод0,05-0,12

Кремний0,80-1,50

Таблица 2

Известная

(

10878

9,7

18,6

3,3

Предлагаемая

Редкоземельные

Металлы0,005-0,08

ЖелезоОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. ГОСТ 2176-77. Сталь 09Х17НЗСЛ.