RU2169205C1 - Нержавеющая сталь - Google Patents
Нержавеющая сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2169205C1 RU2169205C1 RU2000107210/02A RU2000107210A RU2169205C1 RU 2169205 C1 RU2169205 C1 RU 2169205C1 RU 2000107210/02 A RU2000107210/02 A RU 2000107210/02A RU 2000107210 A RU2000107210 A RU 2000107210A RU 2169205 C1 RU2169205 C1 RU 2169205C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- niobium
- vanadium
- manganese
- carbon
- Prior art date
Links
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000592 Ferroniobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N iron niobium Chemical compound [Fe].[Fe].[Nb] ZFGFKQDDQUAJQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N flavin mononucleotide Chemical compound OP(=O)(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O FVTCRASFADXXNN-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу окалиностойкой стали, используемой для термической оснастки. Предложена нержавеющая сталь, содержащая компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,30-0,39, хром 16,10-17,10, марганец 14,50-16,70, кремний 2,10-2,40, ванадий 0,50-0,90, ниобий 0,21-0,25, железо - остальное. Причем отношение суммы аустенитообразующих: углерод, марганец - к сумме ферритообразующих: хром, кремний, ванадий, ниобий - составляет 0,78 - 0,83. Техническим результатом изобретения является получение стали, не склонной к трещинообразованию. 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу окалиностойкой стали, используемой для термической оснастки.
Известна жаропрочная сталь 40Х24Н12С2Л ГОСТ 2176-77 следующего состава, мас. %:
Углерод - Не более 0,40
Хром - 22,00 - 26,00
Никель - 11,00 - 13,00
Кремний - 0,50 - 1,50
Марганец - 0,30 - 0,80
Железо - Остальное
Недостатком данной стали является наличие в ее составе дорогостоящего никеля.
Углерод - Не более 0,40
Хром - 22,00 - 26,00
Никель - 11,00 - 13,00
Кремний - 0,50 - 1,50
Марганец - 0,30 - 0,80
Железо - Остальное
Недостатком данной стали является наличие в ее составе дорогостоящего никеля.
Наиболее близкой к предлагаемой стали является нержавеющая сталь (патент США N 5096664 от 17.03.92 г., кл. C 22 C 38/38; национальная классификация США 420/74) следующего состава, мас. %.:
Углерод - 0,35 - 1,7
Кремний - Не более 2,5
Марганец - 10,0 - 25,0
Хром - 6,0 - 20,0
Ванадий - 0,5 - 7,0
Ниобий - 0,5 - 3,0
Азот - Не более 0,1
Железо - Остальное,
причем взаимосвязь между ванадием (V), ниобием (Nb) и углеродом (C) определяется следующей формулой:
(V/5 + Nb/8) / C > 1,0.
Углерод - 0,35 - 1,7
Кремний - Не более 2,5
Марганец - 10,0 - 25,0
Хром - 6,0 - 20,0
Ванадий - 0,5 - 7,0
Ниобий - 0,5 - 3,0
Азот - Не более 0,1
Железо - Остальное,
причем взаимосвязь между ванадием (V), ниобием (Nb) и углеродом (C) определяется следующей формулой:
(V/5 + Nb/8) / C > 1,0.
Недостатком указанной стали является ее склонность к трещинообразованию.
Была поставлена задача разработать сталь, не склонную к трещинообразованию.
Поставленная задача решается за счет того, что нержавеющая сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, ванадий, ниобий и железо, содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: углерод 0,30 - 0,39; хром 16,10 - 17,10; марганец 14,50 - 16,70; кремний 2,10 - 2,40; ванадий 0,50 - 0,90; ниобий 0,21 - 0,25; железо - остальное. Причем отношение суммы аустенитообразующих: углерод, марганец - к сумме ферритообразующих: хром, кремний, ванадий, ниобий - составляет 0,78 - 0,83.
Снижение содержания углерода при вышеуказанном соотношении компонентов позволило исключить трещинообразование.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемая сталь отличается от прототипа.
Если в прототипе содержание углерода 0,35 - 1,7, то в предлагаемой стали - 0,30 - 0,39. Ниобия в прототипе 0,5 - 3,0, в предлагаемой - 0,21 - 0,25.
В прототипе регламентируется взаимосвязь между ванадием, ниобием и углеродом по формуле
(V/5 + Nb/8) / C > 1,0,
в предлагаемой стали устанавливается отношение суммы аустенитообразующих: углерод, марганец - к сумме ферритообразующих: хром, кремний, ванадий, ниобий - в размере - 0,78 - 0,83.
(V/5 + Nb/8) / C > 1,0,
в предлагаемой стали устанавливается отношение суммы аустенитообразующих: углерод, марганец - к сумме ферритообразующих: хром, кремний, ванадий, ниобий - в размере - 0,78 - 0,83.
Эти отличительные признаки обеспечивают устранение дефектов в виде трещин на отливках.
Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию "новизна".
Анализ авторских свидетельств, патентов и научно-технической информации не выявил использование новых существенных признаков предлагаемого изобретения по их функциональному назначению. Таким образом, предлагаемое изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Пример конкретного выполнения.
Выплавку стали производили в печи с основной футеровкой методом сплавления исходных шихтовых материалов. В качестве шихты использовали следующие материалы:
феррохром ФХ015А-3;
ферромарганец ФМн 1,0-3;
ферросилиций ФС 45-4;
феррониобий ФН-3;
феррованадий ФВд40.
феррохром ФХ015А-3;
ферромарганец ФМн 1,0-3;
ферросилиций ФС 45-4;
феррониобий ФН-3;
феррованадий ФВд40.
Перед загрузкой шихту взвешивали. Загрузку шихты производили в плавильную печь в следующей последовательности:
подавали на подину известняк (раскислитель) в количестве 1,0 - 1,5% от веса металлозавалки;
сверху загружали феррохром, ферромарганец, ферросилиций, остальной лом.
подавали на подину известняк (раскислитель) в количестве 1,0 - 1,5% от веса металлозавалки;
сверху загружали феррохром, ферромарганец, ферросилиций, остальной лом.
После расплавления металлозавалки и прогрева ванны до температуры 1550 - 1560 градусов C вводили в расплав расчетное количество феррониобия и феррованадия. После выдержки ванны и полного усвоения добавок отбирали пробу металла на химический состав. В случае необходимости по результатам анализа производили корректировку химического состава сплава.
Перед выпуском плавки из печи проводили раскисление шлака печи путем введения на шлак шамотного боя из расчета 1% от веса металлозавалки, измельченный ферросилиций и алюминий. Избыток шлака после его раскисления в печи скачивали в шлаковню под печью. Температура выпуска металла из печи в чайниковый 3-х тонный ковш 1680 - 1700 градусов C.
С каждой залитой плавки отбирали пробы металла для контроля окончательного химического состава: столбик и скрапину.
Механические свойства определялись растяжением на стандартных пятикратных разрывных образцах. Испытания проводились с использованием пяти образцов для получения каждой экспериментальной точки. Разброс результатов укладывался в 10%. Образцы были вырезаны из прутков, предварительно отожженных в вакууме 0,005 Top при 1050 градусов C в течение 2 часов.
Окалиностойкость определялась по удельному привесу ΔP грамм на метр квадратный образцов, выдержанных в печи с воздушной атмосферой при 950 градусов C в течение 160 часов.
Значения механических свойств и окалиностойкости предлагаемой стали (сталь N 1) и стали 45Х25Н9С2Л (сталь N 2), используемой в настоящее время на Камском кузнечном заводе ОАО КАМАЗ для термической оснастки, приведены в таблице 1.
В таблице 2 приведены значения механических свойств этих сталей при температуре 900 градусов C и средний процент брака по трещинам на отливках.
По сравнению с используемой в настоящее время в производстве сталью 45Х25Н19С2Л предлагаемая не содержит дорогостоящего никеля и обладает более высоким уровнем механических свойств и окалиностойкость. По сравнению с прототипом предлагаемая сталь не склонна к трещинообразованию.
Claims (1)
- Нержавеющая сталь, содержащая углерод, хром, марганец, кремний, ванадий, ниобий и железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты при следующем соотношении, маc.%:
Углерод - 0,30-0,39
Хром - 16,10-17,10
Марганец - 14,50-16,70
Кремний - 2,10-2,40
Ванадий - 0,50-0,90
Ниобий - 0,21-0,25
Железо - Остальное
причем отношение суммы аустенитообразующих: углерод, марганец к сумме ферритообразующих: хром, кремний, ванадий, ниобий - составляет 0,78 - 0,83.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000107210/02A RU2169205C1 (ru) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Нержавеющая сталь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000107210/02A RU2169205C1 (ru) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Нержавеющая сталь |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2169205C1 true RU2169205C1 (ru) | 2001-06-20 |
Family
ID=20232270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000107210/02A RU2169205C1 (ru) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Нержавеющая сталь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2169205C1 (ru) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU63054A1 (ru) * | 1940-11-02 | 1943-11-30 | А.А. Махов | Жароупорный сплав |
| WO1979000328A1 (en) * | 1977-11-30 | 1979-06-14 | Fischer Ag Georg | Unmagnetizable cast steel alloy,use and making thereof |
| DE2051609B2 (de) * | 1969-10-23 | 1979-10-11 | Armco Steel Corp., Middletown, Ohio (V.St.A.) | Verwendung eines austenitischen rostfreien Stahls als Werkstoff für die Herstellung von geschweißten Druckkesseln für den kryogenen Betrieb und die Herstellung von kaltgezogenen drahtförmigen Formkörpern |
| GB2099456A (en) * | 1981-04-03 | 1982-12-08 | Kobe Steel Ltd | High mn-cr non-magnetic steel alloy |
| US4888153A (en) * | 1987-07-16 | 1989-12-19 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Fe-base build-up alloy excellent in resistance to corrosion and wear |
| FR2654748A1 (fr) * | 1989-11-22 | 1991-05-24 | Ugine Aciers | Alliage inoxydable a memoire de forme et procede d'elaboration d'un tel alliage. |
| SU1654372A1 (ru) * | 1989-06-06 | 1991-06-07 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Жаростойка сталь |
| WO1991016469A1 (en) * | 1990-04-12 | 1991-10-31 | Carpenter Technology Corporation | Austenitic, non-magnetic, stainless steel alloy and articles made therefrom |
| US5096664A (en) * | 1990-04-04 | 1992-03-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Alloys having excellent erosion resistance and stress corrosion cracking resistance |
| RU2061783C1 (ru) * | 1993-03-23 | 1996-06-10 | Институт физики металлов Уральского отделения РАН | Сталь |
-
2000
- 2000-03-27 RU RU2000107210/02A patent/RU2169205C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU63054A1 (ru) * | 1940-11-02 | 1943-11-30 | А.А. Махов | Жароупорный сплав |
| DE2051609B2 (de) * | 1969-10-23 | 1979-10-11 | Armco Steel Corp., Middletown, Ohio (V.St.A.) | Verwendung eines austenitischen rostfreien Stahls als Werkstoff für die Herstellung von geschweißten Druckkesseln für den kryogenen Betrieb und die Herstellung von kaltgezogenen drahtförmigen Formkörpern |
| WO1979000328A1 (en) * | 1977-11-30 | 1979-06-14 | Fischer Ag Georg | Unmagnetizable cast steel alloy,use and making thereof |
| GB2099456A (en) * | 1981-04-03 | 1982-12-08 | Kobe Steel Ltd | High mn-cr non-magnetic steel alloy |
| US4888153A (en) * | 1987-07-16 | 1989-12-19 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Fe-base build-up alloy excellent in resistance to corrosion and wear |
| SU1654372A1 (ru) * | 1989-06-06 | 1991-06-07 | Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова | Жаростойка сталь |
| FR2654748A1 (fr) * | 1989-11-22 | 1991-05-24 | Ugine Aciers | Alliage inoxydable a memoire de forme et procede d'elaboration d'un tel alliage. |
| US5096664A (en) * | 1990-04-04 | 1992-03-17 | Agency Of Industrial Science And Technology | Alloys having excellent erosion resistance and stress corrosion cracking resistance |
| WO1991016469A1 (en) * | 1990-04-12 | 1991-10-31 | Carpenter Technology Corporation | Austenitic, non-magnetic, stainless steel alloy and articles made therefrom |
| RU2061783C1 (ru) * | 1993-03-23 | 1996-06-10 | Институт физики металлов Уральского отделения РАН | Сталь |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1082005A (en) | Alloy for rare earth treatment of molten metals | |
| JP6937190B2 (ja) | Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｎｂ合金およびその製造方法 | |
| JP7546490B2 (ja) | ケイ素系合金、その製造方法、及びこのような合金の使用 | |
| Zheng et al. | Effect of reduction parameters on the size and morphology of the metallic particles in carbothermally reduced stainless steel dust | |
| RU2169205C1 (ru) | Нержавеющая сталь | |
| EP4314371B1 (en) | Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof | |
| RU2191845C1 (ru) | Нержавеющая сталь | |
| RU2831573C2 (ru) | Сплав ферросилиция с ванадием и/или ниобием, производство сплава ферросилиция с ванадием и/или ниобием и его применение | |
| RU2127322C1 (ru) | Способ микролегирования низкоуглеродистой стали | |
| US20240247346A1 (en) | Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof | |
| RU2200767C2 (ru) | Сплав для микролегирования и модифицирования стали | |
| RU2209845C1 (ru) | Сталь | |
| SU1439147A1 (ru) | Износостойкий чугун | |
| CN109972051B (zh) | 一种钇元素变质高硬度合金及其铸造方法 | |
| RU2630101C1 (ru) | Способ выплавки высокохромистых сталей и сплавов в открытых индукционных печах | |
| Sunulahpašić et al. | INTENSIFICATION OF LOW-CARBON STEEL DESULPHURISATION IN THE INDUCTION FURNACE | |
| RU2318900C2 (ru) | Комплексный модификатор для стали | |
| SU1062292A1 (ru) | Брикет дл легировани марганцевистой стали | |
| SU1157114A1 (ru) | Ковкий чугун | |
| Gamanyuk et al. | Investigation of Formation Features of Sulphide Inclusions and their Distribution inside the Grain Depending upon the Conditions of Steel 20 Deoxidation | |
| RU2221876C1 (ru) | Шихта для выплавки стали (варианты) | |
| SU589275A1 (ru) | Сплав дл раскислени и модифицировани стали | |
| RU2153005C1 (ru) | Способ микролегирования углеродистой стали ванадием | |
| RU1803455C (ru) | Лигатура дл чугуна | |
| SU655725A1 (ru) | Способ выплавки быстрорежущих сталей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060328 |