Коррозионно-стойкая сталь

 

КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ, преимущественно для сварных констр кций , содержащая углерод, хром, никель, медь, молибден, ниобий, титан, кремний , марганед, церий, лантан, кальдий , железо, отличающая с я тем, что, с целью првьшения коррози- Изобретение относится к черной металлургии, в частности к коррозионно-стойким мартенситным сталям, обладающш высокой технологичностью в процессе горячей и холодной деформации и высокой коррозионной стойкостью в общеклиматических условиях, и может быть использовано в машиностроении для изготовления высоконагруясенных сварных конструкций, не требующих термической обработки после сварки. Известна сталь марки 08Х15Н5Д2Т, содержащая, мас.%: Углерод Не более 0,08 Хром14-15 онной стойкости под напряжением перекрестных сварных швов, она дополнительно содержит азот и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:. 0,03-0,08 Углерод 13-15 Хром 5,05-6 Никель 1,8-2,5 Медь 0,8-1,8 Молибден 0,03-0,45 Ниобий 0,02-0,15 Титан 0,05-0,7 Кремний 0., 1-1 Марганец 0,01-0,1 Церий 0,01-0,1 Лантан 0,01-0,1 Кальций 0,015-0,08 (Л Азот 0,01-0,1 Иттрий Остальное Железо при условии, что сумма содержаний углерода и азота меньше или равна 0,13. 5 iiiU 4iib 4-4,5 Никель :& 1,75-2,5 Медь Не более 0,6 Титан О Не более Марганец СЛ Не более 0,7 Кремний Остальное. Железо Однако пластические и вязкостные свойства стали невысоки, что делает невозможным применение стали для изготовления конструкций, например, методом холодной прокатки, испытывающих в процессе эксплуатации значительные ударные нагрузки. Наиболее близкой к предложенной является коррозионно-стойкая сталь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 405. А1 (51) 4 С 22 С 38/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Никель 4-4,5 4h

Медь 1 75-2 5

Титан Не более 0 6

Марганец Не более l

Кремний Не более 0,7 ф

Железо Остальное.

Однако пластические и вязкостные свойства стали невысоки, что делает невозможным применение стали для изго-,фь товления конструкций, например, методом холодной прокатки, испытывающих в процессе эксплуатации значительные ударные нагрузки.

Наиболее близкой к предложенной является коррозионно-стойкая сталь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР,(21) 3689373/22-02 (22) 23.11.83 (46) 07.10.89. Бюл. 9 3? (72) С.И. Бирман, О.И. Григорьев, О.В. Трунов, А.Ф. Петраков, А.Б.Шалькевич, Л.Я. Гурвич, В.Б. Лащевский, В.С.: Теренин, В.А. Варганов, С.Л. Натапов, Н.H. Петровичев, Е.И. Мошкевич, Л.А. Пузанова, В.С. Мовшович и А.А. Герасименко (53) 669. 14.018.8-194(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

1((138263, кл. С 22 С 38/50, 1961.

Авторское свидетельство СССР

1((380149, кл. С 22 С 38/50, 1978. (54)(57) КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ, преимущественно для сварных конструкций, содержащая углерод, хром, никель, медь, молибден, ниобий, титан, крем-. ний, марганец, церий, лантан, каль ций, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения коррози. Изобретение относится к черной металлургии, в частности к коррозион-, но-стойким мартенситным сталям, обладающим высокой технологичностью в процессе горячей и холодной деформации и высокой коррозионной стойкостью в общеклиматических условиях, и может быть использовано в машиностроении для изготовления высоконагруженных сварных. конструкций, не требующих термической обработки после сварки. Известна сталь марки 08Х15Н5Д2Т, содержащая, мас.Х:

Углерод Не более 0,08

Хром 14-15 2 онной стойкости под напряжением перекрестных сварных швов, она дополнительно содержит азот и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Углерод О, 03-0, 08

Хром 13-15

Никель 5,05-6

Медь 1,8-2,5

Молибден 0,8-1 8

Ниобий 0,03-0,45

Титан 0,02-0,15

Кремний 0,05-0,7

Марганец О» 1-1

Церий 0,01-0,1

Лантан 0,01-0,1

Кальций 0,01"0,1

Ж

Азот 0,015-0,08

Иттрий 0,01-0,1

Железо Остальное С: при условии, что сумма содержаний углерода и азота меньше или равна 0,13.

1144405

40 марки 06Х!4Н6Д2МБТ, содержащая, мас.7.:

Углерод 0,05-0,08

Хром 13,5-15

Никель 5, 05-6

Медь I,8-2, 2

Титан 0,02-0,15

Марганец 0,1-1

Молибден 0,8-1 6

Лантан 0,01-0,1

Церий О, 02-0,2

Ниобий 0,03-0,45

Кальций 0,002-0,1

Кремний 0,05"0,7

Железо Остальное

Известная сталь обладает высоким комплексом прочностных, вязкостных и пластических свойств, однако применять ее для нагруженных сварных конструкций, где предусмотрены перекрест- О ные сварные швы и ремонт деталей подварками, нельзя иэ-эа недостаточной коррозионной стойкости.

Целью изобретения является повыше. ние коррозионной стойкости под напря- 25 жением перекрестных сварных швов. Эта цель достигается тем, что описываемая коррозионно-стойкая сталь, содержащая углерод, хром, никель, медь, молибден, ниобий, титан, кремний, марганец, церий, лантан, кальций, желе-. зо, дополнительно содержит азот и иттрий при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Углерод 0,03"0,08

Хром 13-15

Никель 5,05-6

Медь 1,8-2,5

Молибден 0,8"1,8

Ниобий 0,03""0,45

Титан 0,02-0,15

Кремний 0 05-0,7

Марганец О,l""IЦерий 0,01"0,1

Лантан 0,01-0,1

Кальций 0,01-0,!

Азот 0,015-0,08

Иттрий 0,01-0,1

Железо Остальное при условии, что сумма содержаний углерода и азота меньше или равна

0,13.

Сталь может содержать примеси, мас.й:

Сера 0,001-0,03

Фосфор 0,001-0,035

Низкая корроэионная стойкость под напряжением перекрестных сварных швов наблюдается в связи с тем, что после первого сварного шва в зоне термического влияния сварки образуется интенсивная карбидная сетка С г„ С по границам зерен; наложение второго сварного шва приводит к образованию структурной области, в которой сочетаются развитая карбидная сетка и максимум вторичного твердения (Т ъ о

=650 С при кратковременно сварочном нагреве).

Цель изобретения была достигнута благодаря уменьшению интенсивности карбидной сетки С г уСg по границам зерен. Это обуславливается замедлением выделения карбидов С r С по границам зерен, благодаря уменьшению содержания углерода в твердом раст-, воре вследствие его растворения нитридами титана и ниобия )TiN NbN Ti(CN), Nb(CN)) и действию иттрия как горофильного элемента, вытесняющего углерод с периферии зерен в глубь зерна. Интенсивность карбидной сетки уменьшается и в результате измельчения зерна, чему способствует наличие нерастворимых карбидов титана и ниобия.

Ограничение суммарного содержания углерода и азота (С+1!) 0,13 мас.Е вызвано необходимостью сохранения стали в мартенситном классе. Кроме тогс, при высоком суммарном содержании азота и углерода (более 0,13 мас.7) благоприятное воздействие азота и иттрия на уменьшение интенсивности карбидной сетки утрачивается.

В лабораторных условиях в вакуумноиндукционной печи емкостью 150 кг были выплавлены стали (табл. 1), Механические и коррозионные свойства исследованных составов после термической обработки по режиму: закалка с температуры 1000 С и старение при температуре 425-450 С вЂ” представлены в табл. 2.

Из данных, приведенных в табл. 2, видно, что предлагаемый состав позволяет повысить коррозионную стойкость перекрестных сварных швов под напряжением 6, = 100 кгс/мм в атмосфере ф, ЗЖ-ного NaC1 более чем в 5 раз.

Применение предлагаемой стали ro эволит изготовить и эксплуатировать сварные конструкции с высокими характеристиками прочности, вязкости, 5 I I 44405 пластичности и корроэионной стойкос- новой техники, повысить ресурс и нити, расширить номенклатуру изделий но- дежность иэделий в 1,5 раза.

Т ° баии °

Химический состав исслейоваииык сталей, мас.г

С .)) Ст Ш Си Ио !Ib I! 1)л SC Т

Состав стали.Таблица.

Механические и коррозионные свойства сталей.

> ОЯЭ 41 A y °

МПа Х ИДж/и

Корроэионная стойкость перекрестных сварных швов лод напряжениемб„), 100 кгс/мм в ЗХ NaCl, сут .

ALII °

))Щж/

Состав стали

7 720 беэ разрушения

100

0,71

0,82

I 02

0,71

l,22

0,65

) 1410 980 )4

2 1460 1058 16

3 1490 )215 20

4 )294 1068 15

5 1300 850 22

6 1450 1050 )5

Редактор Е. Рейн Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор М. Самборская

Заказ 6808 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. ° д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.УЭкгород, ул. Гагарина, 1

ll тт

Г 101

1 г

4

Ь

О ° 03 0,015 13

0,05 0,08 14,)

0,08 0,05 15

0,06 - 14,2

0>ol 0>01 12

О ° IO О 085 16

5 05 ),8 0,8

5 ° 6 2,2 1,3

6 2,5 1,8

5 ° 5 2 1,3

4 1,7 0,7

7 3 1>9

0,03 0,02

0,22 0,09

0,45 0,15

0,24 0,07

0,02. 0,01

0,5 0,2

1,43

),53

1 84

1,43

1,96

I 93I

О,l

0,3$

0,5Э

0,07

1,5

О,OS Р,О)

0,Э) 0,06

O,7 O,l .

0,41

0,03 0,009

0,8 0,15

О.О)

0,05

0,1

0,0$

0,009

O,l2

О,О)

0,04

0 ° 1

0 ° 65

0,009

0,12

О,О)

0,05

О,l

0,04

0,001

О, l2

О, 001

О,O)8 о,оэ

0,02

0,0009

0,03$

0,001

0,019

0,03$

0,02

О ° 0009

0,04