Литейная ферритная сталь Советский патент 1983 года по МПК C22C38/60 

1

Изобретение относится к металлургии стали и литейного производства, в частности к изысканию коррозионностойкой хромистойстали с повышенным комплексом жаростойкости, механических свойств и улучшенной обрабатываемостью резанием. Широко известна высоколегированная сталь для отливок 15Х13Л, которая применяется для изготовления отливок,к которым предъявляются требования по коррозионной стойкости, жаростойкости и другим эксплуатационным свойствам 11.

Недостатками этой стали является низкий уровень литейных и механических свойств, а также неудовлетворительная обрабатываемость резанием, что связано с высоким содержанием хрома.

.

Известна литейная ферритная сталь, 15Х25ТЛС2, содержащая, вес.:

0,10-0,20

Углерод

0,50-1,20

Кремний

0,50-0,80

Марганец

23.0-27,0

Хром

Не более .

Никель

0,50

0,0-0,80

Титан

Не более Медь

0,30

Остальное

Железо

10

Однако данная сталь имеет ферритную крупнокристаллическую структуру с наличием вредно влияющей на свойства О-фазы и применяется в основном 15 для изготовления отливок, не подвергающихся действию постоянных и переменных нагрузок. При это( термической обработке отливки не подвергаются, что снижает уровень механи20ческих свойств. Кроме этих недостатков, сталь имеет относительно низкую жаростойкость и неудовлетворительные литейные свойства и обрабатываемость резанием, что объясняется высоким содержанием в ее составе хрома и повышенным - титана.

Цель изобретения - повышение жаростойкости, комплекса литейных и механических свойств стали, улучшение обрабатываемости резанием.

Поставленная цель достигается тем Что литейная ферритная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец,хром, никель, титан, медь и железо, дополнительно содержит ниобий, алюминий, кальций, редкоземельные металлы, селен при следующем соотношении компонентов, весД:

Углерод0,10-0,20

Кремний0,50,-1,20

Марганец . 0,50-0,80 Хром23,0-27,0

НикельО,10-0,50

Титан0,40-0,80

0,10-0,30 0,05-0,20 0,01-0,05 0,005-0,05 ь0,005-0,08

0,05-0,15

Остальное

Металл выплавляют в 160-килограммовой индукционной печи с основной футеровкой. Ферросеяен вместе с добавками Q,-0,k% лигатуры, содержа)S щей алюминий, титан, ниобий, кальций, РЗМ и никель, вводят под струю при разливке стали.

Различные добавки ферроселена и лигатуры обеспечивают получение опыт20 ных сталей различных химических составов, приведенных в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Все опытные выплавленные составы стали подвергаются исследованиям на жаростойкость, литейные и механические свойства и обрабатываемость резанием.

Жаростойкость и механические свойства исследуют на образцах из заготовок, полученных по выплавляемым моделям. Из литейных свойств определяют жидкотекучесть при температуре перегрева расплава с поМОЩЬЮ спирали Кюри. Испытания на жаростойкость проводят при . бремя выдержки образцов составляет 200, 500 и 1000 ч.

Испытания на обрабатываемость резанием проводят путем точения цилиндрических образцов (в виде прутиков) диаметром 30 и длиной 250 мм.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Известная

12,18 17,60

16,18 Результаты испытаний на обрабаты16 18,5 19 19 18,5 19,5

it 5 Предлагаемая литейная фе|: ритная сталь, превосходящая известную сталь 15Х25ТЛ по всему комплексу жаростойкости, литейных и механичес ких свойств, а также rio обрабатывае мости резанием, может быть ее эффек тивным заменителем при изготовлении отлиарк деталей химического машиностроения. Технология выплавки стали сущест венно не отличается от известной. Ожидаемый экономический эффект по предварительным расчетам составляет около 16 тыс. руб. в год за счет повышения жаростой кости на 30% жидкотекучести на 60%, прочностных свойств на ., пластичности и ударной вязкости почти в три раза, а также повышения обрабатываемости 1 резанием на 20, что в итоге обеспечивает улучшение качества и срока сл жбы а 1,31 fS pa за жаростойкого литья

Таблица2

48

31

1,2

0,35

Т а б ли ц а 3 ваеность резанием приведены в табл.3 Формула изобретения Литейная ферритная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, медь и железо, о т ли чающаяся тем, что, с целью повышения жаростойкости, комплекса литейных и механических свойств улучшения обрабатываемости резанием, она дополнительно содержит ниобий, атюминий, кальций, редкоземельные металлы, селен при сделующем соотношении компонентов, вес.%: 0,10-0,20 Углерод 0,50-1,20 Кремний 0,50-0,80 Марганец 23.0-«7,0 0,10-0,50 Никель 0,0-0,80 0,10-0,30 0,05-0,20 Ниобий 0,01-0,05 Алюминий Кальций 0,005-0,05 7 Редкоэемельные металлы Селен Железо 0,005-0,08 0,05-0,15 1. Сталь 15X1ЗЛ. ГОСТ 2176-77. Остальное s 2. Сталь 15Х25ТЛ. ГОСТ 2176-77. 9888988 Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе