SU863701A1 - Cavitation resistant steel - Google Patents

Description

(54) КАВИТАЦИОННОСТОЙКАЯ СТАЛЬ(54) CAVITATION RESISTANT STEEL

1one

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к кавитационностойким стал м дл  турбостроени , например, деталей, работающих в услови х кавитационного воздействи  водных и паровод ных сред.The invention relates to metallurgy, in particular, cavitation resistant steels for turbine construction, for example, parts operating under the conditions of cavitation effect of aqueous and steam-water environments.

1,one,

Известна кавитационностойка  сталь содержаща , вес.%:Known cavitation resistant steel containing, wt.%:

Известна  сталь обладает недостатошым уровнем механических свойств и пониженной кавитационной стойкостью в услови х воздействи  высоких эрозионных нагрузок и скоростных потоков водных сред.Known steel has a low level of mechanical properties and reduced cavitation resistance under the conditions of high erosion loads and high-speed fluxes of aqueous media.

Цель изобретени  состоит в повышении механи шских свойств и кавитационной стойкости стали.The purpose of the invention is to improve the mechanical properties and cavitation resistance of steel.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаема  кавитационностойка  сталь дополнительно содержит ниобий, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:This goal is achieved by the fact that the cavitation resistant steel in addition contains niobium, nitrogen and calcium in the following ratio of components, wt.%:

0,05 - 0,080.05 - 0.08

УглеродCarbon

-0,6-0,6

0,1 0.1

КремнийSilicon

-18,0 16,5 -18.0 16.5

МарганецManganese

Хром 13,5 Chrome 13.5

-16,0-16,0

-0,5 0,1 -0,5 0,1

ВанадийVanadium

-0,5 0,1 -0,5 0,1

МедьCopper

-0,5 0,1 -0,5 0,1

НиобийNiobium

-0,15 0,05 -0.15 0.05

АзотNitrogen

-0,02 0,05-0.02 0.05

КальцийCalcium

ОстальноеRest

ЖелезоIron

Сталь может содержать примеси, вес.%: СераДо 0,03Steel may contain impurities, wt.%: CeraDo 0.03

ФосфорДо 0,03PhosphorUd to 0.03

Увеличение содержани  марганца, а также введение в предлагаемую сталь азота способствует упрочнению твердого раствора и повышает склонность стали к образованию 3 86 мартенсита деформации при микроударном гидравлическом нагружении. Добавка ниоби  улучшает сварочно-технологические свойства и сопротивление межкристаллитной коррозии, добавка кальци  измельчает структуру литого металла и деформируемость его при ковке. В табл. 1 пр едставлены составы предлагаемой и известной сталей. Исследуемые смеси выплавлены в лабораторных печах и прокатаны на профиль 80 мм. Механические свойства по;1ученных составов после аустенизации при 1100 С и выдержке в течении 2 ч с последующим охлаждением на воздухе представлены в табл. 2. Сталь Соде С Г Si Т Мп Сг Мо V Предлагаема 0 ,05 0,3 16,5 13,5 - 0,1 0,06 0,4 17,0 14,5 - 0,3 0,08 0,6 18,0 16,0 - 0,5 Известна  0,06 0,4 14,2 15,0 0,8 0,4 Сталь Предел прочност кгс/мм Предлагаема  75,0 77,3 78,5 Известна  67,2 An increase in the manganese content, as well as the introduction of nitrogen into the proposed steel, promotes the hardening of the solid solution and increases the tendency of the steel to form 3 86 martensite deformation under microshock hydraulic loading. The addition of niobium improves the welding-technological properties and resistance to intergranular corrosion, the addition of calcium crushes the structure of the cast metal and its deformability during forging. In tab. 1, the compositions of the proposed and known steels are given. The studied mixtures were melted in laboratory furnaces and rolled to a profile of 80 mm. The mechanical properties of the mixtures obtained after austenization at 1100 ° C and aging for 2 hours, followed by air cooling are presented in Table. 2. Steel Soda C G Si T Mn Cr Mo V We offer 0, 05 0.3 16.5 13.5 - 0.1 0.06 0.4, 17.0 14.5 - 0.3 0.08 0, 6 18.0 16.0 - 0.5 Known 0.06 0.4 14.2 15.0 0.8 0.4 Steel Tensile strength kgf / mm Offered 75.0 77.3 78.5 Known 67.2

Предлагаема Offered

Известна Known

210 205 193210 205 193

243 370г4 Результаты испытаний на кавитационную стойкость приведены в табл. 3. Применение предлагаемой стали дает возмож ность повысить работоспособность деталей в услови х кавитационного воздействи  водных „ паровод ных сред примерно в 1,5 раза, Предлагаемый состав стали высокоэффекти ен , так как обладает более высокими проч ,Q ностными характеристиками и кавитационной стойкостью по сравнению с известными состава „редел прочности при раст жении стали увеличиваетс  на 11% и интенсивность кавитационного разрушени  понижаетс  на 18%. Таблица 1 жание элементов, вес.% Си Nb Ti NСа СеFe 0,1 0,1 - 0,05 0,005 - Остальное 0,3 0,4 - 0,10,01 - ,5 0,5 - 0,15 0,02 - ,3 - 0,08 -- 0,1 - Таблица 2 Механические свойства Предел текучести, Относительное кгс/мм удлинение, % 43,538 45,136 46,340 37,935 Таблица 3 Интенсивность кавитационного разрушени , мг/ч243 370г4 The results of tests for cavitation resistance are given in Table. 3. The application of the proposed steel makes it possible to increase the workability of parts under the conditions of cavitation effect of water-based steam water systems by about 1.5 times. The proposed steel composition is highly effective, since it has higher strength, Q characteristics and cavitation resistance compared to The known composition of the tensile strength of the steel increases by 11% and the intensity of the cavitation fracture decreases by 18%. Table 1 elements, wt.% Cu Nb Ti NASa CeFe 0.1 0.1 - 0.05 0.005 - The rest 0.3 0.4 - 0.10.01 -, 5 0.5 - 0.15 0, 02 -, 3 - 0.08 - 0.1 - Table 2 Mechanical properties Yield strength, Relative kgf / mm elongation,% 43,538 45,136 46,340 37,935 Table 3 Cavitation destruction intensity, mg / h

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Кавитационностойка  сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец, хром, ванадий, медь и железо, отличающа с  тем, что, с целью цовышени  механических свойств и кавитационной стойкости, она дополнительно содержит ниобий, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод0,05 - 0,08Cavitational steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, vanadium, copper and iron, characterized in that, in order to improve mechanical properties and cavitation resistance, it additionally contains niobium, nitrogen and calcium in the following ratio of components, wt.%: Carbon0.05 - 0.08 Кремний0,1 - 0,6Silicon0.1 - 0.6 Марганец16,5 - 18,0Manganese16.5 - 18.0 66 6370163701 13,5 0,1 13.5 0.1 -16,0 -16,0 Хром -0,5 Chrome-0.5 Ванадий -0,5 0,1 Vanadium -0.5 0.1 Медь -0,5Copper-0.5 Ниобий 0,1Niobium 0.1 -0,15-0.15 0,050.05 АзотNitrogen 0,005 - 0,02 0.005 - 0.02 Кальций ОстальноеCalcium Rest ЖелезоIron Источники информации, 10 прин тые во внимание при экспертизеSources of information, 10 taken into account in the examination I. Авторское свидетельство СССР N 564360, кл. С 22 С 38/38, 1977.I. USSR author's certificate N 564360, cl. C 22 C 38/38, 1977.