(54) МАРТЕНСИТО-ФЕРРИТНАЯ СТАЛЬ Изобретение относитс к металлургии , и предназначено .дл использовани в качестве жаростойкого и коррозионностойкого материала дл деталей выпускных систем (глушителей, выпускных труб)двигателей внутреннего сг рани (две) - автомобильных и др. Известна ферритна сталь Г .содержаща , вес.%: Углерод . До О,.О8 Азот До 0,05 Хром11,0-14,0 Титан0,4-0,7 Кремний0,8-2,0 АлюминийДо 1,5 Железо и примеси Остальное Недостатком известной стали вл етс низка технологическа пластичность . Цель изобретени - повышение тех нологической пластичности - на уров не относительного удлинени с 9 12%сварных соединений без специального подогрева перед сваркой. Цель достигаетс тем, что мартен сито-ферритна - сталь, дополнительн содержит марганец и по крайней мере один элемент из р да: цирконий, ваНсщий при следующем соотношении ком понентов, вес.%: 0,03-0,07 Углерод 8,0-10,8 0,3-0,8 Марганец 0,3-0,8 Кремний О,3-0, 9 Алюминий По крайней мере один элемент из да: цирконий, ванадий. 0,03-0,35 ЖелезоОстальное При этом соотношение суммы элеентов циркони и ванади к углероу равно 1,15 - 3,9 С 0,03 Предлагаема сталь может содержать примеси, вес.%: НикельДо О,3 МедьДо 0,3 АзотДо 0,03 Верхний предел по углероду (0,07%) с одной стороны, ограничен из условий охрупчивани стали в сварных соединени х при заданном содержании хрома 8,0-10,8% и карбидообразующих элементов р да Zr, V в пределах 0,030 ,35%; с другой стороны - из условий обеспечени выплавки стгши обычным способом в открытых электроплавильных печах. Нижний предел углерода (0,03%) - как оптимальное содержание. 37 которое может быть получено при этих ;услови х выплавки,Оптимальное содержание элементов р да Zr,V отвечает з данным уравнением в формуле изобрете ни по отношению к углероду, в котор косвенно учитываетс и азот в виде коэффициента 0,03. Ванадий и циркоНИИ св зываютс в мелкодисперсные карбиды и нитриды, которые, измельча мартенсито- ферритную структуру и поддержива определенное соотношение мартенситной и ферритной соетавл ющих структуры заданным в формуле соотношением компонентов (1,153 ,9), обеспечивают получение пластичности металла сварного шва на достаточно высоком уровне (, без термообработки). При отношении 1,15 по вл етс мартенситное охрупчивание металла сварного шва, при отношении 3,9 - развитие ферритной хрупкости, в том и другом случа пластичность металла сварного шва понижаетс ниже требуемого уровн (cft,$ 12°). Снижение содержани хрома ДО 8,010 ,8% в предлагаемой стали увеличива растворимость в твердом растворе эле ментов внедрени (углерода, азота и лдр.), уменьша склонность стали к охрупчиванию при технологической обработке и сварке.Нижний предел по хр му (8,0%) ограничен из условий обеспечени коррозионной стойкости стал конденсате выхлопных газов ДВС и жаростойкости при 700°С. Верхний преде по хррму (10.8%) задан как максималь допустимый дл получени мартенсито ферритной основы стали. Марганец в сочетании с кремнием (0,3-0,8) примен ютс в качестве раскислитёлей и модификаторов стали. Ниже 6,3% марганец и кремний в хромистой стали как раскислители недостаточно эффективны, при 0,8% эффективность их действи наиболее оптимальна: Алюминий в пределах 0,3-0,9% эффективно замедл ет полиморфное превращение 1 -ч-о. при охлаждении как в перлитной , так и мартенситной област х (ниже 410С) , что способствует сн тию напр жений в сварных соединени х и устранению условий образовани гор чих и холодных трещин. Ниже 0,3% эффективность алюмини недостаточно, выше 0,9% - сталь приобретает повышенную склонность к загр знению неметаллическими включени ми за счет вторичного окислени при разливке. Предлагаема сталь выплавл етс в электрических плавильных печах и изготавливаетс методом холодной и гор чей прокатки Е виде листа и ленты, а также в виде сварных труб, по обычной технологии. Проведенные лабораторные испытани позвол ют установить, что предлагаема сталь имеет в состо нии поставки предел прочности 53,3 кгс/мм предел текучести 33,8 кгс/мм, относительное удлинение (cfg ) 35,8%, твердость 68 НЯ., на сварных образцах (аргоно-дугова сварка): Без После отжига отжига Предел прочности, кгс/мм 73,3 55,2 . Относительное удлинение rCPg f % Твердость, В табл.1, даны химические составы предлагаемой известной стали, которые выплавл ютс и прокатываютс на. ленту толщиной 2 мм. Таблица 1
0,06 0,50 0,50 0,05 0,80 0,80 0,03 0,30 0,60 0,07 0,65 0,50 0,07 0,30 0,30 0,.08 1,20 0,05 13,2 - 0,50 1,2 0,020 Предлагаема сталь 10,8 0,35 - 0,5 0,020 0,018 0,05 0,20 0,0203,90 9,0 - 0,35 0,6 0,008 0,035 0,28 0,30 0,0302,20 8,3 - 0,16 0,4 0,005 0,007 0,20 0,10 0,0211,25 8,0 0,10 0,03 0,9 0,008 0,010 0,15 0,05 0,0301,15 8,0 0,03 0,25 0,3 0,025 0,017 0,30 0,18 0,0251,50 Известна стс1Ль (ТО 0,021 0,13 0,10 0,025
В табл.2 приведены механические свойства основного металла после отжига и сварных образцов с продольОсновного металла после отжига
Предлагаема сталь
35,8
30,0 28,2 41,2 25,0 45,3 32,3 36,3 30,7 39,4
28,1 35,5