SU981440A1 - Stainless casting steel - Google Patents

Description

(54) ЛИТЕЙНАЯ НЕРЖАВЕЩАЯ СТАЛЬ(54) FOUNDRY STAINLESS STEEL

Изобретение относитс   к металлургии стали и литейного производства, в частности к изысканию литейных высоколегированных сталей с высокими пластичностью и ударной в зкостью.The invention relates to the metallurgy of steel and foundry, in particular to the search for foundry high-alloy steels with high ductility and toughness.

Широко известны, нержавеющие высоколегированные марки стали аустенитного класса 12 18Н9ТЛ, 12х18Н12МЗТЛ 15х18Н22В6М2Л I.Highly known stainless steel high-alloyed steels of austenitic grade 12 18N9TL, 12x18N12MZTL 15x18N22V6M2L I. are widely known.

Эти стапи характеризуютс  повышенным содержанием хрома и никел , что обеспечивает им высокий уровень коррозионной стойкости и механических свойств. Соответственно нержавеющие литейные стапи примен ютс  дл  изготовлени  отливок ответственного назначени .These staples are characterized by a high content of chromium and nickel, which provides them with a high level of corrosion resistance and mechanical properties. Accordingly, stainless casting staples are used for the production of critical castings.

Известна также литейна  нержавеюща  сталь, 2 31х19Н9МВБТЛ, содержаща , вес.%:Also known is stainless steel casting, 2 31x19N9MWBTL, containing, in wt.%:

0,26-0,350.26-0.35

УглеродCarbon

До 0,80Up to 0.80

КремнийSilicon

0,80-1,500.80-1.50

МарганецManganese

18,0-20,018.0-20.0

ХромChromium

8,0-10,08.0-10.0

НикельNickel

1,0-1,501.0-1.50

ВольфрамTungsten

0,20-0,500.20-0.50

НиобийNiobium

1,0-1,501.0-1.50

МолибденMolybdenum

0,20-0,500.20-0.50

ТитанTitanium

МедьДо О, 30MedOdo O 30

Железо Остальное В качестве примесей сталь содержит 5 серу и фосфор в количестве 0,020% и 0,035% соответственно.Iron Else As impurities, steel contains 5 sulfur and phosphorus in the amount of 0.020% and 0.035%, respectively.

Сталь благодар  своей жаропрочности и коррозионной стойкости примен етс  в основном дл  изготовлени  отливок деталей рабочих колес турбин турбокомпрессоров, турбинных и направл ющих лопаток, направл ющих аппаратов и др.Steel, due to its heat resistance and corrosion resistance, is mainly used for the manufacture of castings of turbine impeller parts, turbocompressors, turbine and guide vanes, guide vanes, etc.

Недостатками стали  вл ютс  низкие литейные свойства, плотность, плас15 тичность и ударна  в зкость, что снижает качество изготовленных из неё отливок.The disadvantages of steel are low casting properties, density, ductility and toughness, which reduces the quality of castings made from it.

Цель изобретени  - повышение литейных СВОЙСТВ (плотности и трещино20The purpose of the invention is to increase the casting PROPERTIES (density and cracks).

устойчивости, пластичности и ударной в зкости стапи). stability, ductility, and staples' impact strength).

Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод, крем25 ний, марганец, хром, никель,вольфрам , ниобий, молибден, титан, медь, железо дополнительно содержит алюминий , кальций и редкоземельные металлы при следующем -соотношении компо30 нентов , вес.%: i Введение в состав стали алюмини  кальци  и РЭМ св зано с их высокой раскислительной, рафинирующей и мо цифицирующей способностью. Снижение содержани  газов, серы и измельчение / структуры стали обеспечивает ей одно временноё повышение литейных свойств плотности, пластичности и ударной в зкости. При этом особенно важным  вл етс  снижение общего содержани  и глобул ризаци  неметаллических включений, что сопровождаетс  очищением межзеренных границ аустенитной структуры и более равномерным перераспределением включений в металле. Явл  сь поверхностно-активными металлами , кальций и РЗМ снижают повер хностную энергию границ зерен и тем самым улучшают жаропрочность, пластичность и другие Вс1жные характеристики . Опытами доказано, что комплексное микролегирование разрабатываемой стали алюминием, кальцием и РЗМ значительно эффективнее, чем в отдельности . В табл.1 приведены составы опытных статьей, выплавленных в 160 кг индукционной печи. Термическа  обработка опытных образцов состоит из закалки в воде с 1170°С и старение при . Результаты этих испытаний представлены в табл.2. Особенно важным  вл етс  то, что технологи  выплавки стгши не отличаетс  от существующей. Не-которое отличие состоит в модифицировании жидкого металла при выпуске из плавильного агрегата в разливочный ковш комплексной бескремнистой лигатурой, содержащей кальций, РЗМ, алюминий, титан и никель. Ожидаемый экономический эффект основываетс  на повы1аении жидкотекучести на 35-50%, трещиноустойчивости на 8-12% плотности, пластичности на 7025% ,и ударной в зкости стали на 45%, что в итоге обеспечивает улучшение качества и долговечности изготовленных из нее отливок ответственного назначени .This goal is achieved by the fact that steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, tungsten, niobium, molybdenum, titanium, copper, iron additionally contains aluminum, calcium and rare earth metals in the following ratio of components, wt.%: i The introduction of calcium aluminum and SEM to steel is associated with their high deoxidizing, refining and motivating ability. The reduction in gas, sulfur and milling / steel structures ensures that it simultaneously increases the casting properties of density, ductility and toughness. At the same time, a reduction in the total content and globularization of non-metallic inclusions is especially important, which is accompanied by the purification of the grain boundaries of the austenitic structure and a more uniform redistribution of inclusions in the metal. Being surface-active metals, calcium and rare-earth metals reduce the surface energy of grain boundaries and thereby improve the heat resistance, ductility, and other vital characteristics. It has been proven by experiments that the complex microalloying of the steel under development with aluminum, calcium and rare-earth metals is much more effective than individually. Table 1 shows the compositions of the experimental articles melted in 160 kg of an induction furnace. Thermal treatment of prototypes consists of quenching in water from 1170 ° С and aging at. The results of these tests are presented in table 2. Especially important is the fact that the process of melt production is not different from the existing one. Some difference is in the modification of the liquid metal with the release from the melting unit into the casting ladle with a complex silicon-free complex containing calcium, rare-earth metals, aluminum, titanium and nickel. The expected economic effect is based on an increase in fluidity by 35-50%, crack resistance by 8-12% density, plasticity by 7025%, and steel toughness by 45%, which ultimately provides an improvement in the quality and durability of responsible-made castings made from it.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Литейная нержавеющая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, 35 хром, никель, вольфрам, ниобий, молибден, титан, медь и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения литейных свойств, пластичности и ударной вязкости, она до- 40 полнительно содержит алюминий, кальций и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:Foundry stainless steel containing carbon, silicon, manganese, 35 chromium, nickel, tungsten, niobium, molybdenum, titanium, copper and iron, characterized in that, in order to improve the casting properties, ductility and toughness, it additionally contains aluminum, calcium and rare earth metals in the following ratio of components, wt.%: Углерод Carbon 0,25-0,35 0.25-0.35 45 45 Кремний Silicon 0,10-0,80 0.10-0.80 Марганец Manganese 0,80-1,50 0.80-1.50 Хром Chromium 18,0-20,0 18.0-20.0 Никель Nickel 8,0-10,0 8.0-10.0 Вольфрам Tungsten 1,0-1,50 1.0-1.50 Ниобий Niobium 0,20-0,50 0.20-0.50 Молибден Molybdenum 1,0-1,50 1.0-1.50 Титан Titanium 0,20-0,50 0.20-0.50 Медь Copper 0,1-0,3 0.1-0.3 Алюминий Aluminum 0,01-0,05 0.01-0.05 Кальций Calcium 0 ,005-0,05 0, 005-0.05 Редкозе- Rare мельные mill t t металлы metals 0,005-0,08 0.005-0.08 Железо Iron Остальное Rest