Сталь
СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, алюминий, азот, железо, отличающаяся тем, что с целью повьшения прочностных свойств и прокаливаемости стали, она дополнительно содержит кобальт, церий и бор при следующем соотношении компонентов, мае.%: 0,28-0,36 Углерод 0,8-1,6 Марганец 0,4-0,9 Кремний 0,3-0,6 Хром 0,07-0,15 Ванадий 0,005-0,015 Алюминий 0,012-0,020 Азот 0,1-0,3 Кобальт с S 0,005-0,010 Церий 0,0005-0,003 Бор (Л Остальное Железо
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643645/22-02 (22) 26.09.83 (46) 07.10.84. Бюл. У 37 (72) Ю.З.Бабаскин, C.N.Êóòèùåâ, Л.Г.Смолякова, В.С.Иванов, В.П.Короленко, Б.Л.Кравцов, И.П.Алиев, Б.И.Поджарский, Ю.Г.Исаев, В.К.Лаптев, В.Д.Кесельман и P.Ñ.Ñóëòàíîâ (7i) Институт-проблем литья
АН Украинской CCP (53) 669.14.018.29-194(088.8) (56) 1. Сталь 38ХНМА. ГОСТ 4543-71.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 840184, кл. С 22 С 38/24, 1980. (54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, ванадий, „„ЯО„„3 117335 А
g g С 22 С 38/32; С 22 С 38/38 алюминий, азот, железо, о т л и ч аю щ а я с я тем, что с целью повышения прочностных свойств и прокаливаемости стали, она дополнительно содержит кобальт, церий и бор при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Углерод 0,28-0,36
Марганец 0,8-1,6
Кремний 0,4-0,9
Хром 0,3-0,6
Ванадий 0,07-0,15
Алюминий 0,005-.0,01 5
Азот 0 012-0,020
Кобальт О, 1- 0,3
Церий О, 005-0, 010
Бор 0,0005-0,003
Железо Остальное
1117335
Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям для изготовления труб нефтяного сортамента.
Известная сталь 38ХНМА, применяемая для этих целей, обладает относительно низкими технологическими свойствами (1 ).
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (2 )соста- 1О ва, мас.%:
Углерод 0,33-0,4
Марганец 0„9-1,2
Кремний О,б-0,9
Хром 0,7-1,0
Молибден 0,01-0,20
Алюминий 0,002-0,010
Ванадий 0,05-0,3
Азот 0,009-0,020
Кальций О 05 О 10
Магний 0,005-0,010
Железо Остальное
Недостатками известной стали явля,ются относительно низкие прочностнь:;е свойства и прокаливаемость, что не позволяет использовать ее при производстве труб нефтяного сортамента.
Цель изобретения — повышение прочностных свойств и прокаливаемости стали.
Для достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, марганец., кремний, хром, ванадий, алюминий, азот, железо, дополнительно содержит кобальт, церий и бор при следующем
35 соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,28-0,36
Марганец .0,8-1,б
Кремний 0,4-0,9
Хром 0,3-0,6
Ванадий 0,07-0,15
Алюминий 0 005-0 015
Азот 0,012-0,020
Кобальт О, 1-0,3
Церий 0,005-0,010
Бор; 0,0005-0,003
Железо Остальное
Легирование бором повышает прокаливаемость стали.
Церий способствует повышению пластичности стали за счет более благо— приятного распределения и оптимизации формы сульфидных включений, так как церий является активным раскислителем и модификатором, При содержании церия ниже С,005 мас.% его влияние неэффективно, а при содержании церия выше
0,01 мас.% происходит образование скоплений сульфидных включений, снижающих пластичность стали.
Кобальт в указанных пределах способствует уменьшению охрупчивания при сварке, повышая качество сварных соединений, а также, замедляя процессы дисперсионного твердения, способствует выделению упрочняющей нитридной фазы в дисперсном виде, что обеспечивает сохранение твердости при отпуске стали. Содержание кобальта ниже
0,1 мас.% не оказывает заметного влияния на снижение охрупчивания, а при содержании его выше 0,3 мас.% способствует сохранению азота и ванадия в твердом растворе.
Химический состав исследованных плавок предлагаемой и известной стали приведены в табл. 1.
Результаты определения прокаливаемости приведены в табл. 2, механические свойства — в табл. 3.
Достигаемый уровень свойств предлагаемой стали позволит использовать ее для изготовления труб нефтяного сортамента взамен известной стали и стали 38ХНМА.
1117335
1
О)
f Р
Е» о
I
I 1
I I сГ
Ю
o o o
Ю Ю Ю л
Ю Ю Ю
00 с
Ю O л л
Ю О
ccl I
ФГ
Ю
Ю
1 1 1
1 I ч сч
Ю - Ю
o o o л л л
o o o
СО
C)
Ю л
Ю
»
Ю л
Ю
1
I
Сс
CO
Ю с> л л л
o o o л с4 л
° H 1 к
1 I
1 1
0 Ю
I I о о
СЧ 00
»вЂ”
o o o л л л
o a o
X f
I л
m 1 л сч ис
С
С Ю Ю сО Щ
Ю
Ю Ю С л л л
Ю Ю Ю О сч л
\Г) л
1 1! I сс а л л л
Ю Ю Ю с4 с л л
С Ю
О1
Ю с4 с»1 я» л л
Ю Ю с"1 л
CO л
Ch Л л л л
О Ю Ю.л
Ж и
00 Ю с л л л
Ю О
Ю О л
00 с») л
Ю л с 1 л
Cf сл сл сч с» л л
Ю Ю
Ф ссЪ 00 с ъ Ръ с 4 л л
Ю Ю О и
I с6
f X
cd l и л.о
I — — 4 о сб о
Е 1 — — 4 х
0)
Е
Ю с
О) >
Ф
Ж I
Х I
ed
О I
Ф I
tI 1 о
Г Ч
Г Т
1 1 х
00 1 Ю с 1 Х ф
A х
1 с»1
Е» л сб Ю
Е» (U
О в
Ю C) л с ) л
C) Ю
Е 1 1
CO с4
Cf O
cd л л
С Ю
О>
cd О ъО
Ю
4 Ю
Ю
Ц л
tt o
Ю Ю
Ф л л
Ю Ю
О»
1
I .1 !
l 1 l 7335
Таблица 2
Плавка
Твердость HB íà расстоянии от торца, мм
3 4 7 10 12 15
495
512
430 351
495 460
321 320
387 318
302
532
532
512
302
512 512 495 477
520 520 505 495
518 515 510 477
51 2 505 506 500
402
402
530
525
390
390
5?5
380
530
520 512
505 500
Таблица 3
Механические свойства
Плавка
Закалка 960 С вЂ” отпуск 680 С
4, 7. с; НВ кгм/см
6. » кг/мм т кг/мм
С т а л ь 38ХНМА
7,5 260
110
100
11,5
И э в е с т н а я сталь
119
30 4,5 290
105
14,8
П р е д л а г а е м а я сталь
130
110
5,5 310 I 40
122
142
l35
145
133
130
550 532
555 530
540 530
545 535
550 530
43,5 5,0 330
43 5,3 388
43 5,4 320
42 5,0 394
l l 17335
Механичес кие с войства
Плавка
Нормализация 950 С вЂ” отпуск 600 С в кг/мм2
НВ н ю кгм/см"
195
40 80
190
20
50
200
85
207
80
6,2 217
5 7 230
5,0 232
84
49
18
49
87
Составитель В. Брострем
Редактор В. Петраш Техред Ж.Кастепевич Корректор И. Эрдейи
Заказ 7155/18
Тираж 602
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
