Сталь

 

Использование: изобретение относится к металлургии, в частности к стали, которая может быть использована для изготовления крупногабаритных сварных изделий, например сосудов давления типа парогенераторов АЭС с сечением заготовок до 350 мм на КПЗО при 350°С. Сущность: изобретение позволяет стабилизировать ударную вязкость в процессе изготовления и эксплуатации изделия за счет дополнительного содержания хрома и кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,8-0,12, кремний 0,15-0,35; марганец 0.6-1,2: никель 0,5-0,9; хром 1,8-2,5; молибден 0,5- 0,8; ванадий 0,015-0,045; алюминий 0,01-0,07; азот 0,006-0,012; кальций 0,0002-0,0009; железо остальное. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (49) (I I) (я)ю С 22 С 38/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (54) CTA/lb

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

1 (21) 4872388/02 (22) 06.08.90 (46) 23,07.92. Бюл. М 27 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "ЦНИИТМАШ" (72) В.А. Юханов, К.В. Просвирин, Г,А. Туляков, l0,И. Звездин, В,Я; Монина, И,А. Стоналова, В.С, Дуб, С.И. Носов, В.В, Лебедев, Ю.В. Соболев, В.Р, Сулягин, Ю;В, Ильин, С.И. Ривкин, А.А. Ходасевич, M.M. Сандомирскйй, С,Ю. Баландин, lO.Ã. Драгунов:и

В.Г. Федоров (56) Авторское свидетельство СССР

N. 554702, кл. С 22 С 38/12, 1978.

Изобретение относйтся к металлургйи, в частности к сталям, которые могут быть использованы для изготовления крупногабаритных сварных изделий; например сосудов давленйя типа парогенераторов АЭС с сечением заготовок до 350 мм (КП 30 при

350 С).

Известна сталь. применяемая для сварНЫх иэделйй, состоящая из следующих компонентов, мас. : углерод 0,08-0,14;

"кремний 0,10-0.37; марганец 0,8-1,4; никель 2;3-2,7; молибден 0,5-0,7: ванадий

0;03- 0,07 алюминий 0,02-0,07; азот 0,0050.012; фосфор 0,003-0.012: церий 0,03-0,12: сурьма 0,001-0,006; железо остальное.

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемой является сталь, состоящая из следующих элементов, мас.g: углерод 0,08 — 0,11; марганец 0,6-1,4;

2 (57) Использование: изобретение относится к металлургии, в частйости к стали, которая может быть использована для изготовления крупногабаритных сварных изделий, например сосудов давления типа парогенераторов АЭС с сечением заготовок до 350 мм на

КП30 при 350 С. Сущность: изобретение позволяет стабилизировать ударную вязкость в процессе изготовления и эксплуатации из- делия за счет дополнительного содержания хрома и кальция при следующем соотноше- " нии компонейтов, час. ; углерод 0,8-0;12; кремний О, 15-0,35; марганец 0,6-1,2: никель 0,5-0,9; хром 1,8-2,5; молибден 0,50.,8; ванадий 0,015-0,045; алюминий

0,01-0,07; азот 0,006-0,012; кальций

0,0002-0,0009; железо остальное. 2 табл. молибден 0,35-0.6; алюминий 0,02-0,07; кремний 0,17-0,37: никель 1,7-2,7; ванадий

0,03-0,07; азот 0,005-0.012; железо остальное, Недостатком указанных сталей является нестабильность ударной вязкости в процессе технологических циклов изготовления (сварки и промежуточных отпусков) и экс плуатации изделия, Цель изобретения — повышение ударной вязкости, Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, молибден. ванадий, алюминий, азот и железo, дополнительно содержит хром и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. : углерод 0,08-0,12; кремний 0,150.35; марганец 0,6-1,2; никель 0,5-0,9; хром

1,8 — 2,5; молибден 0,5 — 0,8; ванадий 0,015—

1749304

0,045; алюминий 0,01-0,07; азот 0,0060,012; кальций 0.0002-0.0009; железо остальное. Сталь может содержать примеси, мас. (,: медь до 0,2; сера до 0,02; фосфор до

0,02, Предлагаемая сталь дополнительно содержит хром в количестве 1,8 — 2,5 мас.%, что при более низком содержании никеля 0,50,9 мас. предотвратит падение ударной вязкости при технологических циклах изготовления (сварки и промежуточных отпусках) и эксплуатации изделия за счет повышения точки А1 до 740 — 750 С по сравнению с 650-710 С для известной стали и исключения образования относительно стабильного аустенита в процессе выполнения

Texíîëîãè÷åñêèõ отпусков в интервале температур 620-680 С (обусловленном допускаемым уровнем остаточных напряжений в зоне сварного UJBB) общей длительностью до 45 ч. Введение в сталь хрома в указан ном количестве позволит снизить содержание никеля до 0.5 — 0,9 мас.% вместо 1,7 — 2,7 мас. в известной стали, не ухудшая прокаливаемости и соответственно прочностных характеристик, и при этом снижает стоимость стали.

Наличие кальция в количестве 0.00020,0009 мас. в предлагаемой стали обеспе чит сохранение пластических характеристик на требуемом уровне, компенсируя некоторое снижение пластичности, вызываемое увеличением количества карбидной фазы при введении хрома, за счет благоприятного влияния на распределение сульфидных включений.

В табл. 1 приведен состав предлагаемой стали трех плавок с содержанием компонентов на нижнем, среднем и верхнем пределах и известной стали двух плавок с содержанием компонентов на нижнем и верхнем пределах, а в табл. 2 приведены механические свойства предлагаемой и известной сталей после оптимальной термообработки (режим; аустенизация 920 С, 2 ч ; охлаждение 600 С/ч; отпуск 650 С. 15 ч: охлаждение 10 С/ч), имитирующей термообработку поковки сечением 350 мм на КП

30 {при 350 С). а также результаты исп". таний ударной вязкости после специальной циклической обработки при отрицательных

5 температурах (до -190 С), направленной на выявление нестабильности ударной вязкости, Как видно из табл, 2, предлагаемая сталь при одинаковом с известной сталью

10 уровне прочности и пластичности после оптимальной термообработки характеризуется неизменностью значений ударной вязкости при -60 С после дополнительного трехкратного охлаждения до -190 С. В то же

15 время у известной стали происходит падение ударной вязкости в 2 раза, Дилатометрические и рентгеноструктурные исследования связали падение уровня ударной вязкости для известной стали с образо20 ванием в структуре стали при отпуске до

7-8 аустенита, не испытывающего превращения при охлаждении после отпуска, но распадающегося при циклическом охлаждении до -190"С.

25 Применение предлагаемой стали для изготовления сосуда высокого давления типа парогенератора АЭС позволит снизить ремонтные затраты в среднем на 30 .

Формула изобретения

30 Сталь. содержащая углерод. кремний, марганец, никель, молибден, ванадий. алюминий. азот и железо, от л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости, она дополнительно содержит хром и

35 кальций при следующем соотношении компонентов. мас. :

Углерод 0.08-0. 12

Кремний 0.15 — 0.35

Марганец 0,6-1.2

40 Никель 0.5-0.9

Хром 1,8-2,5

Молибден 0,5-0,8

Ванадий 0,015 — 0,045

Алюминий 0.01-0.07

45 Азот 0.006-0,012

Кальций . 0,0002-0.0009

Железо Остальное

Таблица 1.1749304

Таблица 2

* Приведены средние результаты испытаний пяти образцов. ** После каждого цикла обработки при -190 С образцы нагревались до комнатной температуры и выдерживались 1 ч.

Составитель В.Монина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Редактор Н.Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 2567 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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