[go: up one dir, main page]

RU2061781C1 - Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее - Google Patents

Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее Download PDF

Info

Publication number
RU2061781C1
RU2061781C1 RU94023194A RU94023194A RU2061781C1 RU 2061781 C1 RU2061781 C1 RU 2061781C1 RU 94023194 A RU94023194 A RU 94023194A RU 94023194 A RU94023194 A RU 94023194A RU 2061781 C1 RU2061781 C1 RU 2061781C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
strength
nickel
chromium
carbon
Prior art date
Application number
RU94023194A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94023194A (ru
Inventor
Э.И. Эстрин
В.И. Ширяев
Original Assignee
Институт металловедения и физики металлов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт металловедения и физики металлов filed Critical Институт металловедения и физики металлов
Priority to RU94023194A priority Critical patent/RU2061781C1/ru
Publication of RU94023194A publication Critical patent/RU94023194A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2061781C1 publication Critical patent/RU2061781C1/ru

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составу нержавеющей хромоникелевой стали высокой прочности и пластичности, а также к изделию, выполненному из нее, и может быть использовано при производстве холоднокатаной ленты, полосы, листа, высокопрочной проволоки и канатов, пружин, медицинского инструмента, режущего инструмента, крепежа, деталей конструкций и т.д. Высокопрочная нержавеющая сталь содержит компоненты, мас. %: углерод 0,15-0,45, хром 12,0-16,5, никель 3,0-5,0, железо - остальное, при этом содержание углерода и никеля находится в следующей зависимости: хром = 25,7-(17,5oC18,0) углерод - (1,2oC1,4) никель. Высокопрочное коррозионностойкое изделие выполняют из стали вышеуказанного состава.

Description

Изобретение относится к области металлургии, к составам нержавеющих хромо-никелевых сталей высокой прочности и пластичности, а также к изделиям, выполненным из них, и может быть использовано при производстве пружин, медицинского инструмента, режущего инструмента, крепежа, деталей конструкций, деталей нефтеперерабатывающей и нефтехимической аппаратуры, оборудования пищевой промышленности, холоднокатановой ленты, полосы, листа и изделий из них, высокопрочной проволоки и канатов.
Известны высокопрочные нержавеющие мартенситностареющие стали, например, сталь, содержащая
углерод до 0,03
никель 70,1 4,0
кобальт 10,0 20,0
хром 10,0 14,0
молибден 70,1 4,0
медь 0,1 2,0
кремний 0,5 2,0
ванадий 0,05 1,0
железо остальное.
После закалки от 900oC и отпуска при 600oС сталь имеет следующие механические свойства: предел прочности (σB) 110 180 кг/мм2, предел текучести (σ0,2) 105 70 кг/мм2, относительное удлинение (δ) 10 20% (Авторское свидетельство СССР N 438723, МКИ С22С38/52, 1972 г.).
Известна мартенситностареющая нержавеющая сталь, содержащая масс.
углерод 0,03 0,09
марганец 2,3 3,4
хром 10,0 12,0
титан 0,2 0,4
молибден 3,5 5,5
никель 3,5 4,5
кобальт 4,8 9,0
железо остальное
После закалки от 1050oC c охлаждением в воде, обработки холодом (- 70oC) в течение 2 час. и охлаждении на воздухе свойства стали: sB до 176 кг/мм2, σ0,2 до 153 кг/мм2,δ до 19,5% (Авторское свидетельство СССР N 1047990, МКИ С22С38/52, 1982 г.)
Стали этого типа содержат значительное количество дорогостоящих и дефицитных легирующих элементов и требуют специальных методов выплавки.
Известны высокопрочные высокоуглеродистые нержавеющие стали мартенситного класса, например, сталь 65Х13, содержащая
углерод 0,62 0,72
хром 12,0 14,0
марганец 0,25 0,80
кремний 0,20 0,50
железо остальное
(Технические условия ТУ 14-1-4105-86)
Стали этого типа в высокопрочном состоянии имеют низкую пластичность (d< 5%).
Известны изделия, выполненные из высокопрочной коррозионностойкой стали, например, проволока или лента. Сталь содержит (вес): углерод до 0,27, кремний до 1,9, марганец до 0,8, хром до 0,19, железо остальное. Прочность проволоки диаметром 1 мм составляет 230 255 кгс/мм2 (суммарное обжатие при изготовлении проволоки 60%).
(Авторское свидетельство СССР N 834223, МКИ С22С38/44, описание; 1979 г. )
Известны изделия, выполненные из высокопрочной коррозионностойкой стали, в том числе проволока и лента. Сталь содержит (вес%): углерод до 0,3, кремний до 2,5, марганец до 2,5, хром до 22,0, никель до 4,9, молибден до 3,5, азот до 0,25, медь до 3,0, железо остальное. Предел прочности проволоки диаметром 0,8 мм составляет 233 254 кгс/мм2 (суммарное обжатие при изготовлении проволоки 80%).
(Авторское свидетельство СССР N 990864, МКИ С22С38/44, описание, 1981 г. )
Недостатком известных изделий является их высокая стоимость, обусловленная наличием в стали, из которой они изготовлены, дорогостоящих и дефицитных легирующих.
Известны изделия, выполненные из высокопрочной нержавеющей дисперсионно-твердеющей стали, в частности, лента. Сталь содержит (%): никель до 14,0, хром до 17,5, кобальт до 5,5, молибден до 5,0, бериллий до 2,5, алюминий до 0,5, ниобий до 2,0, бор до 0,1, железо остальное. Механические свойства ленты толщиной 0,3 мм после закалки, наклепа 15 20% дисперсионного твердения при 400 550oC составляют: σB 230 260 кг/мм2, δ 1 2% HV 600 700.
(Авторское свидет. СССР N 427089, МКИ С22С38/56, описание, 1972 г.)
Недостатком этих изделий является не только довольно высокая стоимость, но также и низкая пластичность.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является сталь переходного аустенитно-мартенситного класса марки 301, содержащая углерод ≅ 0,15 мас. хром 16 18 мас% никель 6 8 мас% азот 0,03 мас. которая после закалки и холодной деформации на 50% имеет s0,2 1800Н/мм2; σB 1900Н/мм2, δ 10%
(Ф. Б. Пикеринг "Физическое металловедение и разработка сталей" М. "Металлургия" 1982 г. с. 149 155). Прочность и пластичность известной стали недостаточно высокая.
Известны изделия, например, лента, выполненная из высокопрочной нержавеющей стали марки 07Х16Н6. Если при изготовлении изделий пластическую деформацию осуществляют при комнатной температуре, то прочность изделий sB не превышает 185 кгс/мм2 при относительном удлинении δ 10% Прочность изделий может быть повышена до 200 кгс/мм2 при снижении d до 2 3% путем проведения пластической деформации при -200oC. Таким образом, изделия из известной стали не обладают высоким комплексом прочностных и пластических свойств.
(Ю.П. Гордеев, В.Б. Спиридонов "Выбор оптимальной температуры деформации хромоникелевых сталей для получения высокопрочного состояния", МиТОМ 1977 г. N 3 с. 24 28, прототип изобретения "Изделие".)
Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании высокопрочной нержавеющей стали и изделий из нее, сочетающих высокие прочность, пластичность, коррозионную стойкость при отсутствии в стали дефицитных и дорогостоящих легирующих элементов.
Техническим результатом изобретения является повышение прочности и пластичности стали и изделий, выполненных из нее, при сохранении уровня коррозионной стойкости.
Сущность изоретения заключается в том, что предлагаемая сталь содержит углерод, хром никель и железо в следующем соотношении компонентов, мас%
углерод 0,15 0,45
хром 12,0 16,5
никель 3,0 5,0
железо и примеси остальное,
при этом содержание хрома, углерода и никеля находится в следующей зависимости:
мас. Сч 25,7 (17,5 + 18,0) мас. С (1,2 + 1,4) мас. Ni, а также в том, что высокопрочные коррозионностойкие изделия выполняют из стали вышеуказанного состава.
Соодержание в стали 12,0 16,5 мас. хрома обеспечивает ее коррозионные свойства.
(А. А. Бабаков, М. В. Приданцев "Коррозионностойкие стали и сплавы" М. "Металлургия", 1971 г. с.7).
При содержании хрома менее 12% не обеспечиваются коррозионные свойства нержавеющей стали. При содержании хрома более 16,5% в структуре стали появляется d ферит, который приводит к снижению механических свойств стали.
Содержание в стали 0,15 0,45 мас. углерода обеспечивает достижение высокой прочности за счет получения высокопрочного мартенсита. При содержании углерода выше 0,45% пластичность стали снижается. При содержании углерода менее 0,15% не обеспечиваются высокие прочностные свойства.
Содержание никеля в количестве 3,0 5,0 мас. обеспечивает необходимую устойчивость аустенита и пластичность стали в упрочненном состоянии. Повышение содержания никеля выше 5,0% приводит к удорожанию стали без дальнейшего повышения ее свойств. При содержании никеля менее 3% не обеспечивается высокий уровень пластичности стали.
Определенное соотношение содержания в стали хрома, углерода и никеля, описываемое приведенной математической зависимостью, обеспечивает достижение оптимальной устойчивости аустенита. При отклонении от этого соотношения аустенит стали оказывается либо слишком неустойчивым и тогда сталь после закалки содержит мартенсит, что приводит к снижению пластичности, либо слишком устойчивым и тогда при холодной деформации возникает мало мартенсита деформации и не достигается высокая прочность.
Выполнение изделий из предложенной стали обеспечивает высокий уровень их свойств, как механических (прочности и пластичности), так и коррозионной стойкости.
Пример 1. Сталь, содержащая 0,36 мас. углерода, 13,0 мас. хрома, 5,0 мас. никеля, остальное железо и примеси, после выплавки в открытой индукционной печи, ковки, закалки от температуры, обеспечивающей растворение карбидов, и холодной пластической деформации прокаткой имеет s0,2 2080 Н/мм2, σB 2175 Н/мм2, δ 14,0% твердость НРС 57, т.е. превосходит прототип как по прочности, так и по пластичности, при том же уровне коррозионной стойкости, обеспечиваемом содержанием более 12% хрома.
Пример 2. Высокопрочную коррозионностойкую ленту толщиной 1,05 мм изготавливали из стали, содержащей (мас.): углерод 0,16, 16,1, никель 5,0, железо и примеси остальное. Выплавка и обработка стали осуществлялась по технологии, описанной в примере 1. Путем холодной деформации прокаткой со степенью деформации 55% изготавливали ленту толщиной 1,05 мм. Механические свойства ленты: s0,2 2030 Н/мм2, σB 2110 Н/мм2, δ 8% HRC 8% HRS 56.

Claims (2)

1. Высокопрочная нержавеющая сталь, содержащая углерод, хром, никель и железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.
Углерод 0,15 0,45
Хром 12,00 16,50
Никель 3 5
Железо Остальное
при выполнении следующего соотношения: хром 25,7 (17,5 18,0) углерод (1,2 1,4) никель.
2. Изделие, выполненное из высокопрочной нержавеющей стали, содержащей углерод, хром, никель и железо, отличающееся тем, что сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.
Углерод 0,15 0,45
Хром 12 16
Никель 3 5
Железо Остальное
при выполнении следующего соотношения: хром 25,7 (17,5 18,0) углерод (1,2 1,4) никель.
RU94023194A 1994-06-29 1994-06-29 Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее RU2061781C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94023194A RU2061781C1 (ru) 1994-06-29 1994-06-29 Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94023194A RU2061781C1 (ru) 1994-06-29 1994-06-29 Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94023194A RU94023194A (ru) 1996-04-10
RU2061781C1 true RU2061781C1 (ru) 1996-06-10

Family

ID=20157404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94023194A RU2061781C1 (ru) 1994-06-29 1994-06-29 Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2061781C1 (ru)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117715C1 (ru) * 1997-10-16 1998-08-20 Научно-исследовательский технологический институт угольного машиностроения "НИИТУглемаш" Сталь конструкционная легированная
RU2119548C1 (ru) * 1997-12-17 1998-09-27 Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" Коррозионно-стойкая сталь
RU2270268C1 (ru) * 2005-02-01 2006-02-20 Закрытое акционерное общество "Ижевский опытно-механический завод" Коррозионно-стойкая сталь и изделие из нее
RU2365665C1 (ru) * 2008-12-25 2009-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь для пружин
RU2383650C1 (ru) * 2008-12-25 2010-03-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь для пружин
RU2419672C1 (ru) * 2009-11-09 2011-05-27 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) Коррозионно-стойкая экономнолегированная сталь со структурой азотистого мартенсита для медицинских инструментов
RU2546947C1 (ru) * 2014-03-27 2015-04-10 ООО "Комплект ТС" Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов
RU2674540C2 (ru) * 2014-01-16 2018-12-11 Уддехольмс АБ Нержавеющая сталь и корпус режущего инструмента, изготовленный из нержавеющей стали

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ф.Б.Пикеринг "Физическое металловедение и разработка сталей", М., "Металлургия", 1932, с. 149-155. В.П.Гордеев, В.Б.Спиридонов "Выбор оптимальной температуры деформации хромоникелевых сталей для получения высокопрочного состояния", МИТОМ 1977, И 3, с. 24-23. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117715C1 (ru) * 1997-10-16 1998-08-20 Научно-исследовательский технологический институт угольного машиностроения "НИИТУглемаш" Сталь конструкционная легированная
RU2119548C1 (ru) * 1997-12-17 1998-09-27 Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" Коррозионно-стойкая сталь
RU2270268C1 (ru) * 2005-02-01 2006-02-20 Закрытое акционерное общество "Ижевский опытно-механический завод" Коррозионно-стойкая сталь и изделие из нее
RU2365665C1 (ru) * 2008-12-25 2009-08-27 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь для пружин
RU2383650C1 (ru) * 2008-12-25 2010-03-10 Юлия Алексеевна Щепочкина Сталь для пружин
RU2419672C1 (ru) * 2009-11-09 2011-05-27 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Министерство промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) Коррозионно-стойкая экономнолегированная сталь со структурой азотистого мартенсита для медицинских инструментов
RU2674540C2 (ru) * 2014-01-16 2018-12-11 Уддехольмс АБ Нержавеющая сталь и корпус режущего инструмента, изготовленный из нержавеющей стали
US12338517B2 (en) 2014-01-16 2025-06-24 Uddeholms Ab Stainless steel and a cutting tool body made of the stainless steel
RU2546947C1 (ru) * 2014-03-27 2015-04-10 ООО "Комплект ТС" Нержавеющая сталь мартенситного класса для медицинских инструментов

Also Published As

Publication number Publication date
RU94023194A (ru) 1996-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2358918B1 (en) Ferritic-austenitic stainless steel
US5512237A (en) Precipitation hardenable martensitic stainless steel
US8017071B2 (en) Corrosion-resistant, cold-formable, machinable, high strength, martensitic stainless steel
EP0220141A2 (en) High nitrogen containing duplex stainless steel having high corrosion resistance and good structure stability
EP0859869B1 (en) High-strength, notch-ductile precipitation-hardening stainless steel alloy
EP2927337B1 (en) Precipitation hardening type martensitic steel and process for producing same
EP0593158A1 (en) Austenitic stainless steel of the chromium-nickel-manganese type, and further containing copper and nitrogen
JPS6411105B2 (ru)
EP3385400A1 (en) Rolling rod for cold-forged thermally refined article
RU2061781C1 (ru) Высокопрочная нержавеющая сталь и изделие, выполненное из нее
EP1302556A1 (en) Stainless steel sheet product good of delayed fracture-strength and manufacturing method thereof
JPS5935412B2 (ja) 析出硬化型ばね用ステンレス鋼素材の製法
US3342590A (en) Precipitation hardenable stainless steel
JPH09143626A (ja) 耐食性マルエージング合金
US3347663A (en) Precipitation hardenable stainless steel
US3294527A (en) Age hardening silicon-containing maraging steel
US3392065A (en) Age hardenable nickel-molybdenum ferrous alloys
JP2680350B2 (ja) 靭性の優れたCr−Mo鋼板の製造方法
RU2271402C1 (ru) Высокопрочная коррозионно-стойкая сталь
US3123469A (en) Alloy steel and method
US3672876A (en) Ductile corrosion-resistant ferrous alloys containing chromium
US7662246B2 (en) Steel for components of chemical installations
RU2823412C1 (ru) Изделие в виде прутка для изготовления деталей электропогружных установок для добычи нефти из сплава на основе железа и хрома
RU2477333C1 (ru) Низкоуглеродистая легированная сталь
US3170824A (en) Iron alloy