Низколегированная сталь

 

Изобретение относится к низколегированным сталям. Целью изобретения является повышение стойкости против водородной коррозии и ударной вязкости при низких температурах. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,09-0,15

кремний 0,12-0,42

марганец 0,7-1,1

ванадий 0,04-0,10

алюминий 0,01-0,06

титан 0,005-0,035

по крайней мере один элемент из группы, включающей кальций и барий, 0,0005-0,005

остальное железо, причем суммарное содержание углерода, кремния и марганца должно быть 0,95-1,65 мас.%. Ударная вязкость при -40°С для стали в нормализованном и улучшенном состоянии соответственно равна 78-94 и 92-160 Дж/см<SP POS="POST">2</SP>, а испытания на растрескивание стальных образцов показывают значительное увеличение стойкости против образования водородных трещин. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТОНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) С 22 С 38/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ П НТ СССР

1 (21 ) 441 6799/23-02 (22) 30.03.88 (46) 15.06.90. Бюл. У 22 (71 ) Центральный научно-исследовательский институт черной металлур" гни им. И.П.Бардина (72) В,Н Зикеев, Г.Г.Иржов, С.A Голованенко, О.А.Хохлов, Н.А.Карпов, Б.Ю.Зеличенок, И.И.Таланов, А.К.Ведерников, В .Г.Антонов и В .П.Афанасьев (53) 669.14 ° 018.8(088.8) (56) ГОСТ 19282-71, Сталь 15ГФ.

Авторское свидетельство СССР

У 558062, кл. С 22 С 38/14, 1977 ° (54) НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к низколегированным сталям. Целью изобретения является повьппение стойкости

Изобретение, относится к области черной металлургии, в частности к сталям для труб, транспортирующих природный газ, содержащий сероводород и углекислый газ.

Целью изобретения является повышение стойкости против водородной коррозии и ударной вязкости при низких температурах, Опытные плавки выплавляют в индукционной печи (50 кг) и доводят до требуемого состава присадкой феррованадия. В примерах 1-9 сталь из печи отливают порциями с добавками необходимых количеств алюминия, ферротитана и силикокальция или ферротитана и, алюмобария. Сталь по примеру 10 соответствует известному решению. Сталь разливают в изложницы

„„SU„„1571098 А 1

2 против водородной коррозии и ударной вязкости при низких температурах. Сталь содержит, мас.7.: углерод

0,09-0,15; кремний 0,12-0,42; марга" нец О, 7-1, 1; ванадий О, 04-0, 1 О; алюминий О, 0l 0, 06; титан О, 005-0, 035; по крайней мере один элемент из группы, включающей кальций и барий, О, 0005-0, 005; остальное железо, причем суммарное содержание углерода, кремния и марганца должно быть 0,951,65 мас.X. Ударная вязкость при о

-40 С для стали в нормализованном и улучшенном состоянии соответственно равна 78-94 и 92-160 Дж/см, а

2 испытания на растрескивание стальных образцов показывают значительное увеличение стойкости против образования водородных трещин. 1 табл. на слитки массой 10 кг, затем куют и прокатывают на полосу толщиной

1 2 мм, от которой отбирают образцы для исследований, Химический состав стали и механические свойства приведены в таблице.

Механические свойства определяют после нормализации при 9?О С и после закалки и отпуска при 650 С. Стойкость сталей против водородной коррозии, т.е. против образования водородных трещин, как прямолинейных, так и ступенчатых, возникающих при отсутствии внешних напряжений, оценивают по стандарту NACI . методика

T-IF-20 по результатам испытаний.на растрескивание плоских образцов сечением 10<70 длиной ОО мм.

1571098 .

Хниический состав стали, иас.X ...3 1 I

Приие

Ударная алекс Кои

-40 С, Ди/сн ьовффнииент длили трении, г 7" 1 1 Е(С+И+

+Мл) Ре

0,060 О,lo

О> 030 О ° 07

0 0lO 0,04

0,040 0,07

0,035 0,06

0,030 0 06

0,025 0,05

0>035 О 07

0,031 0,06

86/115"

94/150

88/160

90/140

85/130

78/92.

82/1ЭО

85/120

90/150

o/o

О/О

0/О

О/О

О/О

О/О

o/o

Î/О

О/0

0,15

0,12

0,09

О! 12

0,13

0,12

О, l l

О,13

0,12

l>65

1,29

0,95

1 ° 38

1, 25

1,34

I,26

l ° 4Î

1,ЭЭ

1,1О

О> 90

О> 74

1,ОО

0,70

О,92

О.9О

0,95

0,91

О,OO2O

0,40

О,27

0,12

О> 26

0,42

О> 3О

0> 25

0,32 о,эо

О, 035

О, О2О

О> 005

О, 020

О, 030

О, 025

О> 022

О, 022

О, О2О

Остальное

0,0010 0,00I5

«>!

0>0020

О, 0005

0 005

О,OOO5

О> 005

О, 0002

О, OOI

«>!»

«>!»

О. ОООЭ

О, 004

lO (нввестинд) >!

2. гг

0>12 0,65 1,45 0>08 0>08 О>02

28, 5/15,0

56/80

ЕВ, чнслитела - свойства стали в норналнаоваинои состоянии, в анаиеиателе " в улучвениои.

Значительное повышение стойкости против водородной коррозии и ударной вязкости при низких температурах достигается sa счет образования глобулярных оксисульфидов, снижающих внутренние локальные напряжения, создающих дополнительные места выделения водорода.и тем самым повышающих

его критическую концентрацию. 10

Содержания кальция или бария ограничено пределами О, 0005-0,005%, Содержание ниже 0,0005% не обеспечивает модифицирующего влияния сульфидньм включений, что снижает их 15 влияние на повышение стойкости к во дородной коррозии.

Содержание кальция или бария выше 0,005% приводит к образованию избыточного количества оксидных включений, что .снижает пластичность и ударную вязкость стали.

В предлагаемой стали суммарное содержание основных легирующих элементов С; Si, Mn должно быть в пределах 0,95-1,65%.

При суммарном содержании элементов: углерода, кремния, марганца, превышающем 1,65%, пластические, вязкие свойства и сопротивление водородной коррозии ухудшаются. Это связано с тем, что из-за сегрегации углерода, марганца образуются участки с аномальной структурой с высокими внутренними напряжениями.

При суммарном содержании азан- 35 ных элементов ниже 0,95% сталь не.достаточно раскислена, в ней обра1 эуется большое количество кислородных включений, ухудшающих служебные свойства, кроме того, сложно обеспечить требуемый уровень прочности.

Как следует из данных, представленных в таблице, предлагаемая сталь значительно превосходит известную по стойкости к водородной коррозии и ударной вязкости при -40 С.

Формула из об ретения

Ниэколегированная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, ванадий, алюминий, титан, железо, о т— личающа яс я тем, что, с целью повышения стойкости против водородной коррозии и ударной вязкости при низких температурах, она дополнительно содержит по крайней мере один элемент из группы, включающей кальций и барий, при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод О, 09-0, 15

Кремний . О, 1 2-0, 42

Марганец . О, 7-1, 1

Ванадий О, 04-0, 1 О

Алюминий О, 01-0, 06

Титан О, 005-0, 035

По крайней мере один элемент из группы, включающий кальций и барий 0,0005-0,0050 . Железо 0с тальное при суммарном содержании углерода, кремния и марганца О, 95-1, 65 мас.%.