Корозійностійка аустенитна сталь

Изобретение о т н о с и т с я к металл у р г и и , в ч а с т н о с т и к производству высокопрочной коррозионно-стойкой проволоки и л е н т ы . Цель и з о б р е т е ния - повышение п л а с т и ч н о с т и , р е лаксационной стойкости и с о п р о т и в ления коорозионному растрескиванию (КР).Цель достигается т е м , что с т а л ь , Изобретение относится к металлург и и , в частности к производству высокопрочной коррозионно-стойкой проволоки и л е н т ы . Цель и з о б р е т е н и я - повышение пласт и ч н о с т и , релаксационной стойкости и • сопротивления коррозионному р а с т р е с киванию. Сталь, содержащая у г л е р о д , хром, ^никель, м а р г а н е ц , кремний, молибден, медь, а з о т и ж е л е з о , дополнительно содержащая у г л е р о д , хром, н и к е л ь , м а р г а н е ц , кремний, молибден, м е д ь , азот и ж е л е з о , дополнительно с о д е р жит по крайней мере один металл и з группы щелочноземельных металлов (ЩЗМ), содержащей кальций, б а р и й , магний, стронции и по крайней мере один металл и з группы р е д к о з е м е л ь ных металлов (РЗМ), содержащей л а н т а н , церий, и т т р и й , неодим, МИШМЁт а л л при следующем соотношении комп о н е н т о в , мас.%: углерод 0 , 0 0 5 - 0 , 1 0 ; хром 1 7 , 5 - 1 9 , 5 * никель 7 , 0 - 8 , 5 ; м а р ганец 8 , 1 - 1 1 , 0 ; кремний 0 , 3 - 1 , 9 ; молибден 2 , 1 - 3 , 5 ; медь 0 , 0 1 - 3 , 0 , азот 0 , 3 - 0 , 0 5 ; по крайней мере один металл из группы ЩЗМ, содержащей к а л ь ц и й , б а р и й , магний, стронций 0 , 0 1 - 0 , 0 5 ; по крайней мере один металл и з г р у п пы РЗМ, содержащей л а н т а н , ц е р и й , и т т р и й , неодим, мишметалл Q_,OO1-O,O5J железо о с т а л ь н о е . При и з г о т о в л е н и и пружин и з предложенной стали уменьшае т с я в е р о я т н о с т ь поломок при н а в и в к е и повышается ресурс работы пружин в агрессивных с р е д а х . 2 т а б л . 00 содержит по крайней мере один металл из группы ЩЗМ, содержащей к а л ь ц и й , б а р и й , магний, стронций и по крайней мере один металл из группы РЗМ м е т а л л о в , содержащей л а н т а н , церий, , и т т р и й , неодим, мишметалл при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 0,005-0,10 Хром 17,5 -19,5 Никель 7,0-8,5 Марганец 8,1-11,0 З 1507854 ва М К не обнаружена после отпуска К Кремний 0,3-1,9 в течение 3 ч . . Молибден 2,1-3,5 Исходя из полученных peзyльтaтoв^ Медь 0,01-3,0 отпуск на расслоение твердого раствоАзот 0,3-0,65 5 ра перед холодной деформацией проПо крайней мере один водят при 620 С с выдержкой 120 мин металл из группы для. плавок 1-6. На плавке 8, отпуск Щ М содержащей З , не проводят, так как он инициирует к ал ьций, б арий, М К даже при минимальной длительносК магнии, стронций 0 ,0 І-0,05 10 ти. По крайней мере После указанных обработок заготоводин металл из ки подвергают холодной деформации на группы РЗМ, содиаметр 3,0 мм, В готовой проволоке і держащей лантан, церий, иттрий, 15 определяют временное сопротивление разрыву, числа перегибов и скручиванеодим, мишний,. Результаты приведены в т а б л . 2 . металл 0,001-0,05 Железо Остальное Испытания на коррозионное растП р и м е р . Опытные плавки выплавляют в лабораторных условиях, 20 рескивание проводят под растягивающим напряжением 0,7 временного сопВыплавку проводят на химически чисротивления в 3%-ном растворе NaCl, тых шихтовых материалах, в вакууме. насыщенном сероводородом до 6% по После этого проводят плазменно-дугообъему, в течение 1000 ч . Результаты вой переплав, при котором легируют 25 испытаний приведены в т а б л . 2 , сталь азотом, ЩЗМ, РЗМ. Химический Релаксационную стойкость при крусостав плавок приведен в т а б л . 1 . чении определяют на образцах проволоки, отпущенных после холодной деАнализ слитков показывает пракформации при 580°С, k ч. Испытания тически полное отсутствие неметал; лических включений типа сульфидов ' проводят при 520°С. Результаты приведены в т а б л , 2 . и полное" отсутствие окислов. Сера в металле обнаружена только в виде Как видно из результатов, предследов. Таким образом, ЩМ и РЗМ во З лагаемая сталь имеет большие пластичвсех плавках находятся только в тверность, сопротивление К и релаксациР дом растворе и сегрегациях, что иск- 35 онную стойкость, чем известная сталь, лючает проявление их воздействия что позволяет, например, уменьшить как десульфураторов, раскислителей вероятность поломок пружин при навив-: и модификаторов неметаллических вклюке и повысить их ресурс работы при чений. эксплуатации в агрессивных средах. Слитки прокатывают в прутки ди• 40 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я аметром 8,0 мм, из которых чередованием термообработок и холодного Коррозионно-стойкая аустенитная волочения получают проволоку диаметс т а л ь , содержащая углерод, хром, ниром 3,0 мм. Термообработку катанки и промежуточных заготовок проводят 45 кель , марганец, кремний, молибден, медь, азот и железо, о т л и ч а ю с нагревом до 11 А С и закалкой в О щ а я с я тем, что, с целью повышеводу. Диаметры заготовки под готовую ния пластичности, релаксационной проволоку выбирают из расчета полустойкости и сопротивления коррозиончения в готовой проволоке временного сопротивления порядка 1900 МПа. ^0 ному растрескиванию, она дополнительно содержит по крайней мере один Термообработанную заготовку под металл из группы щелочноземельных меготовую проволоку подвергают отпусталлов (ЩЗМ), содержащей кальций, ку различной длительности (от 60 с барий, марганец, стронций, и по крайдо 3 ч) при 620 °С с последующим и с пытанием на М К в "стандартном растК 55 ней мере один металл из группы редкоземельных металлов (РЗМ), содерворе H 7 S 0 4 f CuS04+ Си (ГОСТ 6032жащей лантан, церий, иттрий, неодим, 75). В известной стали М К выявлена К мишметалл при следующем соотношении после отпуска минимальной длителькомпонентов, мас.%: ности, в стали предлагаемого с о с т а 507854 Углерод Хром Никель Марганец Кремний Молибден Медь Азот По крайней мере один металл из. группы Щ М соЗ , держащей кальций, барий, магний, стронции По крайней мере один металл из группы РЗМ, содер-. жащей лантан, церий, иттрий, 0,005-0,10 17,5-19,5 7,0-8,5 '8,1-11,0 0,3-1,9 2,1-3,5 0,01-3,0 0,3-0,65 10 НеоДИМ, 0,01-0,05 МИПІ металл Железо 0,001-0,05 Остальное Т а б л и ц а 1 Химический состав плавок Содержание элементов, мае. 7. Сталь M n Ni 11,0 8,95 8,10 10,0 9,5 1 ,90 0,30 0,42 1 ,60 1,82 17,5 19,5 17,63 18,50 18,13 6,50 7,0 7,48 8.15 7,60 3,00 1 ,51 1,08 0,01 2,50 3,50 2,10 2,70 3,40 2,50 0,30 0.55 0,37 0,32 0,49 0,07 0,Ой 0,08 Известная сг 0.JO 0,05 0,02 0,005 0,01 Предлагаемая si Si I Си I мо | к Iрзм 8,АО 8,96 21,40 1.75 0,33 U15 18,80 19,0 18,71 7,85 7,90 5,85 2,27 1,45 2,51 3,20 2,55 3,36 0,35 0,02Mg 0,65 O.O2S 0,67 \т» 0,05Са О.ОЭСа O.OlMg O.Olfla О,О4Са 0.02Y O,O5La О.ООІСе О.ОЗмншметапп 0,05Ce 0,02 Т а б л и ц а 2 • в* Сталь Временное сопротивление, МПа п/п Свойства сталей Число перегибов Число скручивания Предлагаемя 1 4,9 5,2 4,9 5,2 4 5 6 7 1950 1830 1850 1900 1960 1870 1850 5,5 6,8 3,8 5,9 9,0 4,0 8 1840 3,5 3,2 2 3 4,0 А,7 6,1 6,7 Коррозионное растрескивание , ч 770 Релаксационная стойкость, 700 0,89 0,80 0,83 0,86 0,82 0,86 0,77 150 0,73 900 1000* 1000* 1000* 1000* Извест ная П р и м е ч а н и е : fc * - образцы после 100С ч испытаний не разрушаются, / и 0г - начальное и срелаксацированное напряжение, соответственно. Редактор И." Касарда Составитель Л, Носырева Техред и. Верес Корректор В. Гирняк Заказ 5522/32 Тираж 576 Подписное В И П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР Н ИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101