Коррозионно-стойкая сталь

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к коррозионно-стойким сталям, используемым для изготовления высокопрочной коррозионно-стойкой проволоки или ленты, эксплуатируемой в хлоридсодержащих средах, насыщенных сероводородом и углекислым газом. Цель изобретения - повышение стойкости против охрупчивания в хлоридсодержащем насыщенном растворе сероводорода и диоксида углерода и горячей пластичности при сохранении уровня магнитной проницаемости, прочности и пластичности в холоднодеформированном состоянии, стойкости против коррозионного растрескивания в среде сероводорода. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,01-0,10

кремний 0,1-2,5

марганец 0,1-3,0

хром 18,0-26,0

никель 3,5-9,0

молибден 0,6-4,0

медь 0,1-3,0

азот 0,02-0,25

церий 0,001-0,05

кальций 0,001-0,15

железо остальное. При этом между хромовым и никелевым эквивалентами должны выполняться следующие соотношения: NI<SB POS="POST">экв</SB> + CR<SB POS="POST">экв</SB> ≥ 30,0

NI<SB POS="POST">экв</SB> = K<SP POS="POST">.</SP>CR<SB POS="POST">экв</SB>-6, где NI<SB POS="POST">экв</SB> = NI+0,5 MN + 30(C+N)+0,3CU

CR<SB POS="POST">экв</SB>=CR+MO+1,5(SI+CE)

K=0,58-0,85. Сталь может использоваться в электротехнической и газовой промышленности. 2 табл.

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 38/44 38/58

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б;: Ь; 1О :,1.А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4471109/23-02 (22) 05.08.88 (46) 15.06.90. Бюл. Ф 22 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (72) Л.А.Писаревский, Д.В.Апарин, Е.А.Ульянин, И.Н.Мелькумов, Т,С.Савельева, Т; Н.Касаточкина, С.А.Терских, И. И.Крымчанский, А.П.Лубенский, А.Н.Петров, Т.С.Долотова, В.Н.Алейников, Э.И.Голобродская, В.А.Козлова, И.З.Шабадаш, P,Ã.Темиргалиев и А.Я.Сартан (53) 669.14.018.8-194(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 412282, кл. С 22 С 38/58, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Р 1447924, кл. С 22 С 38/44, 1987. (54) КОРРОЗИОННО-СТОЙКАЯ СТАЛЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к коррозионно-стойким сталям, используемым для изготовления высокопрочной кор" розионно-стойкой проволоки или ленты, эксплуатируемой в хлоридсодерИзобретение относится к металлургии сталей, в частности коррозионностойкой стали, используемой для изготовления высокопрочной корроэионнойстойкой проволоки или ленты, эксплуатируемых в хлоридсодержащих средах, насыщенных сероводородом и углекислым газом.

Цель изобретения - повьппение стойкости против охрупчнвания в хлорид-, содержащем насыщенном растворе сероÄÄSUÄÄ 1571099

2 жащих средах, насыщенных сероводоро" дом и углекислым газом. Цель изобретения — повьппение стойкости против охрупчивания в хлоридсодержащем насьпценном растворе сероводорода и диоксида углерода и горячей пластичности при сохранении уровня магнитной проницаемости, прочности и пластичности в холоднодеформированном состоянии, стойкости против коррозионного растрескивания в среде. сероводорода. Сталь содержит, мас.Ж: углерод 0,01-0,10 кремний 0,1-2,5р марганец 0,1-3,0; хром 18,0-26,0; никель 3,5-9,0; молибден 0,6-4,0; медь 0,1 -3,0; азот 0,02-0,25; церий

О, 001 О, 05; кальций О, 001 "0,1 5; железо остальное. При этом между хромовым и никелевьм эквивалентами должны выполняться следующие соотноше№з„в + Cr 30,0; Ni 9„в =

= К Cr «z -6, где Ni экв = Ni +

+ 0 5 Mn + 30 (С + N) + 0,3 Си;

Cr „ = Cr + Mo + 1,5 (Si + Ce);

К = 0,58 — 0 85. Сталь может использоваться в электротехнической и газовой промышленности, 2 табл. водорода и углекислого газа, горячей пластичности при сохранении уровня магнитной проницаемости, прочности и пластичности в холоднодеформированном состоянии, стойкости против коррозионного растрескивания в среде сероводорода.

Высокая коррозионная стойкость стали обусловливает строгие требования к ее структуре. Если сумма хромового и никелевого эквивалентов

1571099 будет меньше 30,0, в структуре стали образуется мартенсит, что приведет к снижению ее коррозионной стойкости. При коэффициенте К = 0,580,85 меньше 0,58 структура стали будет содержать в основном феррит, что приведет к резкому снижению ее коррозионной стойкости и значительному охрупчиванию; при коэффициенте К большем 0,85 сталь в силу незначительного содержания ферритной составляющей будет иметь недостаточный уровень магнитной проницаемости.

В лабораторных условиях выплавляют несколько опытных плавок сталей, химический состав которых приведен в табл. 1.

Сталь вьплавляют в открытых индукционных печах. Деформируемость стали при ковке на заготовку и получении катанки удовлетворительная.

Температурный интервал горячей деформации 900-1200 С, Испытания на определение чисел скручиваний до разрушения при 1150 С проводят на установке СМЭГ-10 т при постоянной скорости вращения активного захвата

60 об./мин. Холодную деформацию стали осущеСтвляют волочением проволоки диаметром 1,0 мм с суммарным обжатием 75% после закалки с 1050 С в воду. Структура стали после закалки: 50-80% аустенита и 20-50% феррита. Магнитную проницаемость определяют на баллистической установке дифференциальным методом в магнитном поле 39,8 10з А/м (500 Э). Пластичность проволочных образцов оценивают по числу скручиваний. Стойкость к охрупчиванию в среде, содержащей

Н Б и C0, оценивают путем сравнивания чисел скручивания до разрушения проволочных образцов в состоянии поставки и после их выдержки в одномолярном растворе NaC1 через который продувают сероводород и диоксид углерода (рН = 3,2-3,3) под давлением О,l МПа (1 атм), Предварительно автоклав с раствором продувают азотом для удаления кислорода.

Полученные результаты испытаний представлены в табл, 2.

Из табл. 2 видно, что пры более высокой прочности и пластичности и аналогичном уровне магнитной проницаемости стойкость против охрупчивания в среде 1М NaC1 + Н Я + СО стали предлагаемого состава (стали формула изобретения

Коррозионно-стойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, медь, азот, церий, железо, о т л ич а ющ а я с я тем, что, с целью повьппения стойкости против охрупчивания в хло40 ридсодержащем насыщенном растворе сероводорода и углекислого газа, горячей пластичности при сохранении уровня магнитной проницаемости, прочности и пластичности в холоднодефор-., 45 мированном состоянии, стойкости против коррозионного растрескивания в среде сероводорода, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод О, 01-0,1 О

Кремний 0,1-2,5

Марганец 0,1-3, О

Хром 18, 0-26, О

Никель 3,5-9, О

Молибден 0,6-4, О

Медь 0,1-3, О

Азот 0,02-0,25

Церий О, 001 -О, 050

РУ 1-7) вьппе по сравнению с известной сталью (У 8), Степень охрупчивания стали не превышает 7%. Степень охрупчивания стали без кальция (У 11 ) также остается на достаточно низком уровне, однако при ее горячей деформации на слитках имеет место образование горячих трещин ввиду недостаточной горячей пластичности.

Следовательно, в холоднодеформированном состоянии предлагаемая сталь по сравнению с известной при сохранении прочности и пластичности и аналогичном уровне магнитной проницаемости обладает более низкой склонностью к образованию горячих трещин (более высокой горячей пластичностью) и существенно более высокой стойкостью против охрупчивания в хлоридсодержащих средах. насьпценных серо" водородом и диоксидом углерода.

Предложенная сталь технологична при горячей и холодной деформации и

25 рекомендуется для изготовления высокопрочной коррозионностойкой проволоки или ленты, характеризующихся необходимой магнитной проницаемостью и не склонных к охрупчиванию в хлоридсодержащих средах, насыщенных

Н Н и СО

1571099

Кальций 0,001-0,150 железо Ос таль ное при этом между хромовым и никелевым эквивалентами должны выполняться следу10щие соотношения:

¹ + Сгзке )i 30,0:. *

З 1с 8

Ч1 „8 = К Сгз„-б, где 1118„8 = Ni + 0,оп + 30к(С + 19) + 03 ° Cu;

Сг зк8 = Сг + Мо + 1,5 (Si+Ce);

К = 0,58-0,85.

Таалкца 1

Состав, нас,2

Столь вв

А 2 1! 7фав

3,0 18,0, 3,5 2,6 0,37 0,08 0,040 0,050

72,089 21,0 9,0 22

58,667 30,9 12,0 60

2>58 26 О 6,48 2 4 2 IО О 02 3,006, 0 007

0,47 22,1 6,7 2,9 3,00 О;06 0,050

62,83

27,6 !0,8 52

О,l 50

О, 030

l,2О 2Г,7 9,0 4,0 0,10

О, l9

О, I 2

0,25

0,13

О,О!О

631157 26 ° 5 16,6 10

69,595 23,6 9,4 40

65589 27 6 133 28

70 ° 584 22, 5 11, 7 14

0,95 I 9,2

2,19 24,2

4,3 O,G 2,60

3 81,,7 1,05

0,025 О,IOO

0,050

0,001

Oi00I

О,OI 5

010 209 52 1,4 1,50

В (нелестная) 0,041 I, 60 2, 05 8, 6 4, 2 3> 6 О, 39 О, 05 О, Ot О

69,459 24,6 8,0 66

0,56 32,6

Твбпнцв2

ИПв

Степь

191

Число скручив аний до реврушения Степень

Относнтепьная магнитЧиспо скручивания L òç пн при

ll50 С окрупчиввния, 2 после пребьсвания в растворе 1 И

21аС1+71 8+СО г в нскодном состоянии ная проницаемость, (Гс)Э!

760-18)0 1460-!500

1650-1700 1320-1360

14-15

6,9 "7, I

12, 6-12,8

8,0

7,5

12,4-12,9 1710-1760 1380-1420

7,5

8 5

5,5-5,7

1840-1870 1530-1550

10,8-11 3 1790-1830 1470-! 500

7,5

8,0

8 0

7,3-7,7

6,1-6,3

1750-1810 1430"1480

1850-1870 1540-1560

8 (известная) 6,0

8-9

12-13

12,7-12,9 1730-1790 1430-1470

Составитель В. Брострем

Техред М.Ходанич Корректор Э, Лончакова

Редактор О. Спесивых

Заказ 1488 Тираж 499 . 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.Ужгород, ул. Гагарина, 101

О, 051

О, 100

0,040

0,043

OiО1О

Оi020

О,070

0,22

1,64

1,70

0,57

2>50

l l5

0,10

13-14

13-14

14-15

13-14

14-15

14-15

l4-15

12-13

12-13

14-1 5

13-14

14-15

14-15

0,71 30

0,58 42 ° 9

0,61 38,4

0,85 43,1

0,65 32,9

О,70 4О,9

0,79 34,2