Сталь Советский патент 1982 года по МПК C22C38/54 

(54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии ста ли и литейному производству, в частности к литейной стали, обеспечивающей гидропло ность изготовленных из нее отливок, и обладающей высокими коррозионной стойкост литейными и механическими свойствами. являет Недостатка1ут известной стали являются относительно невысокие коррозионные стойкость и прочность, что снижает качество изготовленных из нее отливок арматуры химического и нефтяного оборудования. Цель изобретения повышение коррозионной стойкости и прочности при сохране ши nnoTHocrt, пластичности и литейШ11х свойств . Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, титан, медь, алюкшний, кальций, магний, редкоземельные металлы, бор и железо, дополнительно содержит иттрий и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,01-Ч), 12 Кремний0,1-1,0 Марганец1,0-2,0 Хром16-19 Никель11-13 Молибден3-4 Титан0,3-0,6 Медь0,3-0,6 Алюминий0,01 -0,08 0,005 0.05 Кальций 0,005 0,05 Магю1К Редкоземельные 0,005 0,08 металлы 0,005-0,05 0,002-0,005 Ниобий 0.01-0,2 Остальное В качестве РЗМ выбраны церий, нразеоди и гадолиний в равном соотношении. Дополнительное введение в состав стали иттрия повышает термодинамическую стабил ность структуры в агрессивных средах за счет снижения общего содержания неметалли ческих включений и кислорода, повышения гомогенности структуры. Оптимальное содержание иттрия в стали находится в пределах 0,005-0,05 вес.%. Меньшее его содержание н обеспечивает снижения содержания включени и кислорода, и, соответственно, повышения коррозионной стойкости, а большее, свыше верхнего предела, вызывает появление избыточного количества окислов и других включений на границах зерен, что резко снижает весь комплекс свойств стали. Введение в состав стали ниобия связано с его способностью увеличивать прочность стали за счет образования мелкодисперсных частиц. Благодаря этим частицам зерно изме чается. При нагреве до 900-1000° С частицы почти полностью растворяются в твердом растворе, а при охлаждении выделяются в виде дисперсных частиц ниобия и титана, что приводит к повышению прочности стали Оптимальное содержание ниобия в стали определяется пределами 0,01-0,2 вес.% . Меньшее его содержание не способствует благоприятным изменениям в структуре стал 4 и, coornercTficuHo, повышению ее прочности. Ьольшее содержание ниобия в стали, выпге верхнего предела, в связи с довольно высоким содержанием титана, приводит к избыточному количеству частиц, которые уже не обеспечивают повьшкние ее прочности. В качестве редкоземельных металлов выбраны церий, празеодим и гадолиний в связи с тем, что именно зти элементы из группы редкоземельных металлов обладают наиболее высокой модифицируюшей и рафи}шруюц(ей способностью. Сталь приобретает мелкозернистую структуру, свободную от крупных включений, особенно сульфидов. В рассмотренном плане зти элементы практически не уступают друг другу, и их равное соотношение обеспечивает максимальный эффект, исходя из показателей коррозиошюй стойкости и пластичности. Для определения оптимального состава исследованы ее плотность, коррозионная стойкость, механические свойства и жидкотекучесть в зависимости от разлишгого содержания ВХОДЯЩ11Х в ее состав компонентов. Металлы выплавляют в 160 кг индукционной печи из исходной тяихты, включающей лом, ЛИТ1ШКИ, возврат и т.д. Химические составы опытных сталей приведены в табл. 1. Результаты испытаний - в табл. 2. По пластичности, плотности и жидкотекучести предлагаемая сталь не уступает известной, а в некоторых случаях несколько превьпаает ее по этим показателям. Предлагаемая сталь может быть использована для изготовления литых деталей арматуры, работающих в азотной кислоте и в других менее агрессивных средах.

t

fS

О (Ч

чО

1Л

00

1Л

u Ъ

00 т}fN

IU

ОО

го

1/1 л

§

:ё

гл о 9 Формула изо6ре1ения Сталь, содержащая углерод, кремний, ма ганец, хром, никель, молибден, титан, медь алюминий, кальций, магний, редкоземельные металльт, бор и железо, отличающаяся тем, гго, с целью цовьпцения коррозионной и нрочности при сохранении плотности, пластичности и литей (ойств, она дополннтельно соДержит иттрий и ниобий при следующем соотношенни компонентов, вес.%: Углерод0,01-0,12 1 емний0,1-1,0 Марганец.1,0-2,0 Хром16-19 Никель11-13 3-4 Молибден 0,3-0,6 0,3-0,6 0,01-0,08 Алюминий OJ005-0,05 Кальций 0,005-0,05 Магний Редкоземельные 0,005-0,08 металлы 0,002-0,005 0,005-0,05 0,01-0,20 Ниобий Остальное Источники информация, прннятые во внимание при зкшертязе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2510708, кл. С 22 С 38/54, 23.01.78.