сталь

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, титан, цирконий, гадолиний, иттрий, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бор, галлий, никель, гафний, магний при следующем соотношении компонентов, мас%:

углерод	0,8-1,2
кремний	0,2-0,4
хром	2,5-3,5
вольфрам	2,5-3,5
молибден	3,0-4,0
ванадий	1,0-1,5
кобальт	4,0-5,0
ниобий	0,5-1,0
титан	0,3-0,5
цирконий	0,5-1,0
гадолиний	0,1-0,2
иттрий	0,03-0,08
бор	0,03-0,08
галлий	0,003-0,008
никель	1,0-2,0
гафний	0,8-1,2
магний	0,003-0,008
железо	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и касается составов сталей, которые могут быть использованы в энергетическом машиностроении.

Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод, 0,7-2,0; кремний 3,0; хром 3,0-6,0; вольфрам 30,0; молибден 15,0; ванадий 8,0; кобальт 13,0; ниобий 1,5; титан 1,5; цирконий 1,5; гадолиний 1,5; иттрий 0,6; марганец 1,5; алюминий 0,1; азот 0,1; железо - остальное [1].

Задачей изобретения является повышение стойкости к термической усталости стали.

Технический результат достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, хром, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, ниобий, титан, цирконий, гадолиний, иттрий, железо, дополнительно содержит бор, галлий, никель, гафний, магний при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,8-1,2; кремний 0,2-0,4; хром 2,5-3,5; вольфрам 2,5-3,5; молибден 3,0-4,0; ванадий 1,0-1,5; кобальт 4,0-5,0; ниобий 0,5-1,0; титан 0,3-0,5; цирконий 0,5-1,0; гадолиний 0,1-0,2; иттрий 0,03-0,08; бор 0,03-0,08; галлий 0,003-0,008; никель 1,0-2,0; гафний 0,8-1,2; магний 0,003-0,008; железо - остальное.

В таблице приведены составы стали.

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%:
	1	2		3
Углерод	0,8	1,0		1,2
Кремний	0,4	0,3		0,2
Хром	2,5	3,0		3,5
Вольфрам	3,5	3,0		2,5
Молибден	3,0	3,5		4,0
Ванадий	1,5		1,3		1,0
Кобальт	4,0		4,5		5,0
Ниобий	0,5		0,8		1,0
Титан	0,5		0,4		0,3
Цирконий	0,5		0,8		1,0
Гадолиний	0,1		0,15		0,2
Иттрий	0,08		0,05		0,03
Бор	0,03		0,05		0,08
Галлий	0,008		0,005		0,003
Никель	2,0		1,5		1,0
Гафний	0,8		1,0		1,2
Магний	0,003		0,005		0,008
Железо	остальное		остальное		остальное
Термическая усталость стали (нагрев до 680°С - охлаждение на воздухе), циклы	10000-11000		10000-11000		10000-11000

В стали компоненты проявляют себя следующим образом. Молибден, ванадий, ниобий упрочняют твердый раствор. Гафний и вольфрам обеспечивают сохранение твердости стали в условиях повышенных температур. Кобальт и никель улучшают металлическую структуру стали. Введение в состав стали бора и хрома стабилизирует карбиды, уменьшает транскристаллизацию. Галлий и цирконий благоприятно влияют на состояние границ зерен, упрочняя их. Иттрий, магний, гадолиний выполняют функцию раскислителей. Титан придает стали мелкозернистость.

Сталь может быть выплавлена в индукционных закрытых (вакуумных) печах. Основной исходный материал для выплавки стали - стальной лом, специально приготовленная шихта. Сталь подлежит термической обработке, включающей нагрев до температуры 1100-1150°С и закалку в воде.

Источники информации

1. JP 9003604, С22С 38/00, 1997.