Свариваемая ферритная сталь

 

СВАРИВАЕМАЯ ФЕРРИТПАЛ СТАЛЬ содержащая углерод, хром, титан, ниобий, бор, марганец, азот, кислород и железо, отличающаяс я тем, что, с целью повышения ударной вязкости металла зоны термического влияния сварного соединения , она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод 0,001-0,012 Хром17,0-28,0 Титан0,05-0,25 : Ниобий 0,05-0,50 Бор0,0005-0,003 Марганец 0,001-0,10 Азот 0,005-0,012 Кислород 0,001-0,006 Алюминий 0,10-0,20 Железо Остальное при отношении не С+N + 02 менее 6,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

3(5D С 22 С 38/32

27 A

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Т(+ bib+40 при отношении менее 6, не с+ и+од

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3440843/22-02 (22) 01.03.82 (46) 15.04.84.Бюл. ¹ 14 (72) С.А.Голованенко, В.Н.Зикеев, А.Д.Горонкова, Т.А.Пастухова, А.Г.Шалимов, Н.П.Поздеев, А.Ф.Шкапа, Е.В.Мокров, Ю.M.Áo÷êoB, Б.А.Кардонов, В.И.Логвинов, А.Л.Белинский, Л.В.Злотницкая. и В.Н.Скороходов (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (53) 669.14.081.8 †1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 464655, кл. С 22 С 38/26, 1975.

2. Патент Японии ¹ 52-127424, кл. 10 J 172, опублик. 1977. (54)(57)СВАРИВАЕМАЯ ФЕРРИТПАЯ СТАЛЬ содержащая углерод, хром, титан, ниобий, бор, марганец, азот, кисло род и железо, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения ударной вязкости металла зоны термического влияния сварного соединения, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод 0,001-0,012

Хром 17,0-"28,0

Титан 0,05-0,25

Ниобий 0,05-0,50

Бор 0,0005-0,003

Марганец 0,001-0,10

Азот 0,005-0,012

Кислород 0,001-0,006

Алюминий 0,10-0,20

Железо Остальное

1О86О27!! II)6!)eòÐíHe относится к черной металлургии, в часTII<>ñти к свяриваемым высококоррозионностойким сталям

) и мржет быть использовано в сварных ялпярягях химического машиностроения, работающих в сильно агрессивных окислительных средах и несущих механические нагрузки.

Известна ферритная сталь (11, содержащая, вес.Ж:

Углерод 0,002-0,00

Азот 0,002-0,008

Хром 17-28

Ниобий 0,2-0,5

Железо Остальное

Недостатком такой стали являются низкие прочностные свойства.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является свариваемая ферритная сталь 2), содержащая вес.7.:

Углерод 0,001-0,1, Кремний О, 05-!

Марганец 0,1-2

Ниобий 0,01 — 1

Титан 0,01 — 1

Бор Q, 00l 0,05

Церий 0,01 — 1

Молибден 0,01-5

Железо Остальное

Недостатком данной стали является низкая ударная вязкость металла зоны термического влияния сварного соединения.

Цель изобретения — повышение удар ной вязкости металла зоны термического влияния сварного соединения.

Эта цель достигается тем, что сва риваемая ферритная сталь, содержащая углерод, хром, титан, ниобий, бор, марганец, азот, кислород и железо, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас . 7.:

Углерод 0,001-0,012

Хром 17-28

Титан 0,05-0,25

Ниобий 0,05-0, 0

Бор 0,0005-0,003

Марганец 0,001-0,1

Азот 0,005-0,012

Кислород 0,001-0,006

Алюминий 0,10-0,20

Железо Остальное при отношении — — р-- не менее б.

Т1+! !Ь+Аг с - и+

С целью максимальной степени очистки твердого раствора от примесей внедрения исходя из стехиометричеcl.ol о состава кярбидов, нитрицон (кярбонитридон.1 и окислов THтяна ниобия H алюминия, с3 также F1 I1 обеспечения требования по механическим свойствам и коррозионной стойкости кяк основного металла, так и металла сварного соединения описываемой стали, установлено соотношение между суммой содержаний титана, ниобия, алюминия и суммой углерода, азота, кислорода.

Ня вакуумной индукционной пеуц

l1 !! ,Бяльцерс емкостью 20 кг проведено

8 плавок стали типа 001Х25ТЬ-ВИ.

15 В качестве шихтовых материалов использовали низкоуглеродистое железо 008 ЖР, хром электролитический, титан иодидный, ниобии металлический,.ферробор, ферроцерий.

20 Выплавка производилась методом сплавления шихтовых материалов при давлении в Камере печи 2 — 5 х х 102мм рт,ст. В процессе проведения плавки выдержка металла составила

30 мин при 1570-1580 С.

Слитки после сплошной зачистки ковали на сутунки в интервале,температур 1150-800 С. Выдержка при

1150 С составляла 1,5 ч. Слитки плавок Б-2269, Б-1993, 2-3112, 2-3!13 . ковали на сутунки и прокатывали на листы толщиной 6 и 3 мм на стане дуо-600 в интервале температур 1050750 С одной компанией. Горячая деформация слитков плавок Б-532, Б-536, Б-.1077 и Б-7112, прокатка листов производилась в тех же температурных интервалах.

После горячей прокатки на листах пл2-3112 толщиной 6 и 3 мм обнару<о жены горячие трещины, не позволившие произвести резку листов на заготовки для образцов и изготовить образцы для испытаний металла, Термическую обработку листов проводили при 800 С 1 ч (вода j, заготовки образцов дополнительно подвергали закалке при 1000 С, 30 мин вода о и 1100 С, 30 мин (воздух) имитирующих сварочный нагрев.

Испытания на растяжение проводили по ГОСТ 1497 † на машине Амслера испытания на ударный изгиб — по

ГОСТ 9454-78 на копре МК-30 при температурах(;50)-150 С.

Химический состав выплавленных сталей приведен в табл.1.

Результаты испытаний свойств сталей приведены в табл. 2.

1086027

1 1

С4 л

СЧ л с4 О

Ю Л л л

«U

Ж

1 о

Е» I

1!

I

0I о х

rx» 1!

Г 3

«!4 1 о

1- — — 1

1 а

Ю

Ю о л! o

I l

I I

I ° I 1 l о

Ю л

1

o o

СЧ л л

Ю Ю

O 0O л л

o o л

СС4 1 л

СЧ Ю л л

o o

О Ю

Ю л л

С Ю

«С

Cl

Ю

СЧ о

««

Ю л

« — — 4

° л

«« о л

«С

СЧ о

Ch ««1

Ю л л

Ю С л г сЧ О л

o o

Ill

Ю

«Г1

СО СЧ л О

СЧ С 4

«

Ю

Ю

СЧ

Ю Л л

С Ю

СЧ

Н и о

С 4!

« — ««

СЧ

Ю Ю

Ю Ю л л

Ю С

«С

Ю

Ю л

-Ф С««

o o

Ю О л л

o o

СЧ

Ю ь о

С о

Ю л о

Ю Ю с"Ъ ю о л

Ю Ю

Ю Ю

О Ю

Ю л

Ю Ю

Ю

Ю

Ю

Ю л

СЧ

Ю О л

Ю О

СЧ ««1

Ю Ю о ю о

Ю л О

О1 л

Ю

° л

СЛ

К)

Ю Ю

o o л л

Ю Ю О ь

Ю

Ю О

Ю о л о

СЧ Ф

СЧ

o -o л

o o О

Ю л

СЧ

Ю л о

«б1 О

С Ю

Ю С л

o o

«С

o o

Ю Ю л

Ю Ю

Ю

Ю л

С 4

Ю

-Ю

СЧ

Ю л

Х l

Ch СЧ 1

Ю

Ю Ю л

o o

0О С 4

o o

Ю D О л л

o o o

00 СО

Ю Ю

Ю Ю л

Ю Ю

Ю о л

СЧ 1О

Pl Сл) л л

СС4 СС!

СС4 I! л»

I<

««! I + . I C

I+ л

1

СЧ1

Ю 1

2:

Ю

«tI. 1

Х I

««3 I

««!

Й I

0

t, ««j !

»

О о

««

Ю

Ю

Ю л

О1 О

СЧ

СЧ

СС4 л

О Ю

Ю Ю

Ю Ю л

o o

o o

С )

Ю Ю

o o

o o

С

Ю

00«

Ю

Ю

Ю л

Ю л! «

I б о

Ю л

Ю ь! o

1 л! o

I (а

I Ю л

С

0««

Ch

ГС! о

Ю

«Г\

D о

С 4

С«)

СЧ

Ю

РЪ

Ю 1

Ю л

Ю л л

1

I сЧ 1 л

C) Ю

О 1

Ю л

Ю !

I

1

Ю 1

С«) l

1

С 1

I 1

СЧ 1

1086027

Т а б л и ц а 2

800 С !ч., вода а

1000 С 30 Мин, вода

Плавка В < or КСИ, Т,„ кгс/мм к1.с/мм 7. кгсм/см

29,0

-20 44,0

28,0 35,0 36,75

Б-2269 44,0

34,0

24,25, Б-532 41;9

24,0

-40 41,0

Б-536 48,0

36,75

32,0

-40 45,0

34,0 31,0 37,5

37,5

37,5

34,0, Б-107? 55,7

-20 50,0

42,3 31,0 37,5

37,5

37,5

26,0

Б-7112 48,0

38,9 35 0 28,0

0 47,0

17,75

29,0

24,0

22,0 43,5 13,75

Б-1993 38,2

+20 38 3

15,5

22,5

40,0 28,0 10,75 +50 51,0

38,5

8,0

3 25

2-3112

2-3113 52,0

22,5 42,0. 37,0

37,5 8 кгс/мм 0,2 кгс/мм

1086027

Продолжение табл.2, IIOO С 30 мин, воздух (д"8

Х о2

2 кгс)мм

6g кгс/мм кси, т п кгсм/см С

Плавка

-IO 44,0

+10

32,0 38,0 !1,25

Б-2269 t37,0 18,75

13,5

7,75

8,15

12,3

Б-532 41,0 37,5

-20 36,0

37,5

7,75

20,0

29,0 40,0 17 5

10 5

23,0

9,5

31,0 38,0 14,75

+10

10 5

6,0

10,0

Б-7112 34ьО 15э5

+29

32,0 38,0 6,0

+IO 44,0

5,5

18,0

4,0

7,5

Б-!993 40,0 4,8

+100

27,0 38,0 1,75

+50 38,5

2,5

2,5

5,1

1,0.ф

2,— 3112

+100 49 5 39,0 23,0 0,75,+1сО

2-3113 . 24,0 2,5

0,5

1 5

1,0

0,75 Изготовить и испытать образцы не удалось ввиду высокотем пературного охрупчивания металла листов.

Ф

БНИИПИ Заказ 2189/26 Тираж 603 - Подписное 4ï ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4

=.

1О00 С 30 мин, вод кси т,,! кгсм/см С

Б-536 36,0 25,25 -10 42,0

20,75

1077 33,0 22,25 О 47,0

10,5

24 О 44 0 13 25

18,75