Сталь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з С 22 С 38/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) !! у @(I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ьлиотян

0,155-0,729. 7 э. и. ф-лы, 3 табл, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903184/02 (22) 16.01.91 (46) 23;01,93, Бюл. М 3 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им, И.П,Бардина (72) И,И.Франтов, Т.С,Киреева, Ф.Д.Нуриахметов, А,Я.Ветман, Н.И.Аненков, А.С,Болотов, И.И.Бурняшев. А.Г.Терентьев, А.Я.Харламов, В.Ф.Рябов, А.А.Воробьев, В.И..Столяров, Н,В.Пейганович и А.В.Назаров (56) ГОСТ 1050 — 74. ТУ 14 — 1-2649-79, Заявка Японии М 61 — 11288, кл. С 21 D

8/02, 1986. (54) СТАЛЬ (57) Изобретение может быть использовано в производстве электросварных труб, в том числе сваренных токами высокой частоты (ТВЧ), и конструкций, работающих в условиях климатических температур (Крайнего Севера). Целью изобретения является повышение уровня ударной вязкости основного металла и металла околошовной зоны при отрицательных температурах и сопротивляемости образованию холодных трещин сварных соединений при сохранении прочности и пластичности. Сталь содержит, мас.,(: углерод 0,02-0,12; кремний 0.050,8; марганец 0,3 — 2.1; один или более элементов иэ группы; содержащей ниобий

0,005-0,1; ванадий 0,005 — 0,12; титан 0,0050.08; бор 0,0001-0,006, по крайней мере один элемент из группы, включающей кальций 0,0003-0,004; барий 0,0003 — 0,004; железо остальное. При этом прочность в пределах 394-642 Н/мм, обеспечивается

2 соотношением С + 0.12 х Mn + 1,6 х С Mn +

6 х Nb + 0,25 х Si + 4,1 х В = 0,220-0,833.

„„5U„„1789572 А1

Текучесть в пределах 340 — 554 Н/мм обес2 печивается соотношением С + 0,12 х Мп +

1,7 х С Mn+ 055 х Ч+8,65 х Nb+032 Ti -10 х С Nb - 21,86 х Ч Ti + 0,18 Sl = 0, 33 — 0,947.

Удлинение в пределах 22-35, обеспечивается соотношением С+ 0,07 х Mn + 0,73 х V+

+ 6,2 х Nb+ 0,22 х С Mn — 14,6 х V Nb + 25,2. х В = 0,684-0,128. Ударная вязкость основного металла на образцах с острым надрезом при температуре минус 40 С в пределах

60-250 Дж/см обеспечивается соотноше2 нием С вЂ” 0,11 х Mn+ 0,477 х V - 0,49 х Nb+

0,286х Ti+0,193 хС Mn+0,373 хМп Nb-2 47 х. V Nb - 4,12 x V Ti - 3,88 х С + 0,02 х Mn +

0,037 х Sl + 5,0 х В = 0,045 — 0,104. Ударная вязкость металла околошовной зоны при ручной дуговой сварке (скорость охлаждения в интервале температур 800-700 С около 20 С/с) на образцах с острым надрезом при температуре минус 40 С в пределах

30-70 Дж/см обеспечивается соотношени2 ем С - 0.123 х Mn+ 1,11 х V - 1,21 х Nb+ 2.93 х Ti + 0,45 х С Mn - 6,87 х С V - t 2.2 х С Ti +

0,93 Мп Nb - 7,69 х V Ti + 0,015 х Sl =

0,033 — 0,189. Ударная вязкость сварного соединения при сварке ТВЧ (скорость охлаждения в интервале 800-700 С/с) на образцах с острым надрезом при температуре минус 40 С в пределах 30 — ?2 Дж/см обеспечивается соотношением С - 0,021 х

Mn +.0,62 х Ч - 0,42 х Nb + 1,51 х Ti - 3,47 х С

V - 8,61 х С Т! -4,97 х Ч Ti+ 7,65 х Nb Ti +

0,026 х Si = 0,094 — 0,014. Сопротивляемость образованию холодных трещин сварных соединений, гарантированная твердостью в пределах 159-350 НУ10, обеспечивается соотношением С = 0.44 х Mn + 0,92 Ti + 1,21 х

С Mn - 0,7 х Мп Т! - 0,13 х М и + p,p4x Si=

1789572 медь менее 0,3 железо,остальное

Однако указанная сталь обладает хладостойкостью основного металла всего -20

С и не обеспечивает хладостойкости околошовной зоны.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к конструкционным сталям, и предназначено для изготовления электросварных труб, в том числе сваренных токами высокой частоты (ТВЧ), и конструкций, работающих в условиях низких климатических температур.

Исходя из требований, предъявляемых условиями изготбвления и эксплуатации трубопровода на газовых и нефтяных месторождениях, а также сваренных конструкций в хладостойком исполнении, сталь должна обладать следующей совокупностью свойств: высоким уровнем ударной вязкости основного металла и металла околошовной зоны при отрицательных температурах и сопротивляемости образованию холодных трещин сварных соединений при обеслечении высокого уровня прочности и пластичности, 20

Из числа сталей, выпускаемых в настоящее время отечественной металлургической промышленностью, для труб, предназначенных для обустройства газонефтяных месторождений, используется сталь 10.

Химический состав стали, мас. %: углерод 0,07 — 014 кремний 0,17 — 0,37 марганец 0,35 0,85 хром менее 0,15 сера менее 0,04 фосфор менее 0,035 медь менее 0,25 никель менее 0,25 35 мышьяк менее 0,08 железо остальное

Недостатком этой стали является плохая хладостойкость основного металла, низкая прочность, и, самое главное, не 40 обеспечивается хлэдостойкость околошовной зоны сварных соединений.

Известна сталь 08Г2СФ, выпускаемая промышленностью и содержащая, мас. : углерод 0,1-0,13 45 марганец 1,5-1,7 кремний 0,5-0,8 ванадий 0,07 — 0,09 сера менее 0,015 фосфор менее 0,025 азот 0,009-0,013 алюминий 0,02 — 0,05 хром менее 0,3 никель менее 0,3

Наиболее близкой по составу к предлагаемой стали, взятой в качестве прототипа, является сталь с составом,мас. : углерод 0,05 — 0,20 кремний 0,10 — 1,0 марганец 1,0-3,0 фосфор 0,020 сера -менее 0,010 азот 0,003-0,010 алюминий более 0,010 ниобий 0,01 — 0,10 титан 0,03 — 0,20 ванадий 0,01 — 0.20

Причем 20< (ЗИЬ+ ЗТ! + 1,5V) х 100 < 70, а также хром молибден и/или медь сумма (Cr, Mo, Cu) железо ное .

К недостаткам известной стали следует отнести отсутствие хладостойкости металла околошовной зоны сварных соединений для большинства составов. При выплавке по верхнему пределу содержания легирующих элементов сталь, имея твердость после сварки более 350 НЧ 10, проявляет повышенную склонность к образованию холодных трещин в сварных соединениях, Кроме того, высокая прочность и текучесть основного металла не позволяет проводить формовку труб и гибку металла, так кэк металл обладает низкой деформационной способностью в холодном состоянии. Пластические свойства в ряде случаев низки (относительное удлинение ниже 20 %), а ударная вязкость основного металла при отрицательных температурах близка Y нулю.

Известная сталь может применяться только в несварном варианте и не обладает достаточной хладостойкостью основного металла, Целью изобретения является повыше= ние ударной вязкости основного металла и металла околошовной зоны при отрицательных температурах и сопротивляемости образованию холодных трещин сварных соединений при сохранении прочности и пластичности.

Поставленная цель достигается тем, что известная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, железо, дополнительно содержит по крайней мере один элемент выбранный из группы, содержащей ниобий, титан, ванадий и бор, а также по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей кальций и барий при следующем соотношении компонентов, мас. : углерод 0,02-0,12

1789572 кремний . 0,05-0,8 маргайец 0,3-2,1

По крайней мере один элемент из группы, включающей ниобий 0,005-0,1 ванадий 0,005 — 0,12 титан 0,005 — 0,08 бор 0,0001-0,006

По крайней мере один элемент из группы, включающей кальций 0,0003-0,004 барий 0,0003-0,004 железо остальное

Пои этом прочность в пределах 394-642

H/ìì обеспечивается соотношением С +

+0,12Mn + 1,6С х Mn + 6Nb + 0,25Si + 4,1В =

0,220-0,833, текучесть в пределах 340-554

Н/мм обеспечивается соотношением С +

0,12Мп + 1,7С x Mn + 0,55V+ 8,65КЬ + 0,32Ti

10CxNb - 21,86V х Ti+ 0,18Si = 0,233-0,947, пластичность в пределах 22 — 35 / обеспечивается соотношением С + 0,07 х Mn + 0,73 х

V+ 6 2 x Nb + О 22 х С Х Mn - 14 6 х V x Nb +

25,2 х В = 0,684 — 0,128, ударная вязкость основного металла на образцах " острым надрезом при температуре -40 С в пределах 60-250 Дж/см обеспечивается соотнаг шением С - 0,11Mn + 0,477V - 0,49Nb +

0,286Ti + 0,193С х Mn + 0,373Mn x Nb - 2,47Ч

x Nb - 4,12V х Ti - 3,88С + 0,02Mn + 0,037Si

+ 5В = 0,045(0.104), ударная вязкость металла околошовной зоны при ручной электрадуговой сварке (скорость охлаждения в интервалетемператур 800-700 С около 20

С/с) на образцах с острым надрезам при температуре -40 С в пределах 30-70

Дж/см обеспечивается соотношением С—

0,123Mn + 1,11V - 1,21Nb +2,93Ti + 0,45С х

Мп - 6,87С х Ч - 12,2С х Ti + 0,93Мп х Nb7,69Ч ". Ti + 0,015Si = 0,033-(.0,189), ударная вязкость сварного соединения при сварке

ТВЧ (скорость охлаждения в интервале 800—

700О С около 90О. С/с) на образцах с острым надрезом при температуре -40 С в пределах 30-72 Дж/см обеспечивается саатног шением С вЂ” 0,021Мп + 0,62V - 0,42Nb +1,51Ti

-3,47С х V-8,61С х Т -4,97V х Ti+7 65МЬ х

Ti+ 0,026SI = 0,094-(-0,014), сопротивляемость образованию холодных трещин сварных соединений„гарантированная твердостью в пределах 159-350 HV 10, обеспечивается соотношением С+ 0,44Mn + 0,92

Tl+ 1,21С х Мп - 0,7Mn x Ti — 0,13Мпг+ 0,043i

= 0,155-0,729.

Все варианты предлагаемой стали имеют феррито-перлитную структуру, Пределы содержания по углероду и марганцу ограничены с одной стороны необходимостью получения высоких прочностных свойств, а с другой — требованиями по хо5

2:, 30

4а

4Г, 50

55 рошей пластичности, вязкости и свариваемости.

Нижний предел содержания по углероду 0,02 выбран исходя из необходимости получения заданного уровня свойств при содержании марганца на верхнем пределе

2,1 /. Верхний предел содержания углерода 0,12 обеспечивает получение необходимой прочности при меньшем содержании марганца, Содержание углерода ниже 0,02 / не обеспечивает прочность стали, а при содержании углерода выше 0,12 % значительно снижается пластичность стали, ухудшается хладастойкость основного металла и металла окалашавной зоны, а также повышается склонность к образованию холодных трещин за счет появления структур закалачного типа.

При минимальном содержании углерода 0,02 / и марганца 0,3 / прочностные свойства стали обеспечиваются максимальным содержанием ниабия 0,1;/, Снижение содержания марганца менее 0,3 /о приводит к разупрачнению сварного соединения, Содержание марганца более 2,1 / приводит к развитию ликвацианнай неоднородности па толщине листа, особенно в центральной части, чта недопустимо для сварки ТВЧ.

При минимальном содержании карбидообразующих элементов ванадия, ниабия, титана па 0,005 /, каждого и кремния 0,05 за счет легиравания углеродам и марганцем достигается нижний уровень прочности и текучести, При снижении содержания карбидообразующих и кремния ниже нижнего предела не обеспечивается нижний уровень требуемых прочностных свойств, Макчимальное количество ванадия 0,12 /, ниабия 0,1 / и титана 0,08 позволяет каждому в отдельности при минимальном содержании углерода обеспечить необходимый уровень прочности стали при сохранении свойств сварных соединений.

Превышение верхнего предела па ванадию и титану приводит к резкому ухудшению свойств сварных соединений как по ударной вязкости, так и па склонности к образованию холодных трещин (HV 10 >350 ед,).

Превышение содержания ниобия более

0,1 /, приводит к значительному повышению прочностных характеристик (o» 642

Н/мм, от> 554 Н/мм ) и снижению пластичности и свойств сварных соединений по ударной вязкости.

Нижний предел по кремнию 0,05 о определяется уровнем, который необходим

1789572

20

40

55 для полного успокоения стали, а верхний предел 0,8 /o. тем уровнем, при котором кремний, повышая прочность, еще не оказывает отрицательного влияния на низкотемпературную вязкость основного металла и в меньшей степени сварного соединения.

Бор вводится в сталь для повышения прочности стали, При содержании бора в стали по верхнему пределу обеспечивается максимально допустимая прочность, Повышение содержания бора выше верхнего предела приводит к падению удлинения.

При содержания бора ниже нижнего предела и при низком содержании углерода и марганца не выдерживаются прочностные свойства (они находятся ниже требуемого .уровня) и ударная вязкость сварного соединения при сварке ручным электродуговым способом (Хохл = 20 С/с).

Для повышения вязкости стали, а главным образом повышения свойств сварных соединений, выполненных токами высокой частоты в сталь введены кальций и/или барий. Кальций обладает сильным термодинамическим сродством к сере и образует в стали высокотемпературные сульфиды, которьге в отличии от пластических сульфидов марганца не деформируются при прокатке и сохраняют глобулярную форму, благодаря чему достигается повышение вязкости на образцах с надрезом вдоль направления прокатки, и при испытаниях сварных соединений выполненных токами высокой частоты, При превышении содержания кальция и бария в стали свыше 0,004 / каждого значительно увеличивается количество силикатов (выше 3 балла), что делает сталь непригодной для сварки ТВЧ. При содержании этих элементов ниже нижнего предела менее 0,0003 о/; размер раскатанных сульфидов марганца превышает 5 балл, что переводит сталь в разряд несвариваемых токами высокой частоты, При отсутствии в с али карбидообразующих элементов свойства стали обеспечивает бор, 8 отсутствие и бора минимальные прочностные свойства достигаются за счет легирования кремнием, углеродом и марганец, а максимальные — предельными содержаниями марганца 2,1 и кремния ОЯ, .

Каждый из карбидообразующих элементов в стали может быть заменен другим или суммой других карбидообразующих элементов в зависимости от назначения стали. Так, для сталей, предназначенных для сварки ТВЧ, предпочтительно использовать в качестве упрочнителя ниобий, так как он повышает ударную вязкость сварного соединения при большой скорости охлаждения. Ванадий может быть использован с большей эффективностью в сталях, предназначенных для сварки с большими погонными энергиями (меньшими скоростями охлаждения — менее 20 С/с), так как он в этих условиях эффективнее улучшает хладостойкость околошовной зоны, чем ниобий.

Титан целесообразно использовать для упрочнения стали при содержании в ней марганца свыше 1,0 %.

Выбор химического состава направлен на обеспечение комплекса свойств, выраженного через соотношение химических элементов.

Верхние и нижние пределы соотношений;

С+ 0,12Mn+ 1,6С х Mn + 6Nb + 0,25SI+

+4,1 = 0,220 — 0,833, (1) С+ О, f2Mn+ 1,7С х Mn+ 0,55Ч+ 8,65Nb+

+ 0,32TI - 10С х Nb -21,86V х Ti+ 0,18SI =

=0,233-0,947. (2) С+ 0,07Мп + 0,73V+ 6,2Nb + 0,22Ñ х Мп

- 14,6V х Nb + 25,2В 0,684 — 0,128, (3) С - 0,11Мп + 0,477V - 0,49 Nb + 0,286Т! +

0,193Сх Mn + 0,373Мп х Щ - 2,47V х Nb4,12V х TI - ЗЯ8С +0,02 M и + 0,037SI+58=

0,045- -0,104) (4) С - 0,123Mn + 1,11V - 1,? 1Nb + 2,93 Т1 +

0,45С х Мп-6,87С х Ч-12,2Сх TI+0,93Mn х

Nb - 7,69V х Ti + 0,015$! = 0,033-(-0,189). (5) С - 0,021Мп + 0,62V - 0,42МЬ + 1,51Т13,47С х V-8,61С x Ti-4,97Vх Ti+7Я5 b х

Ti + 0,026SI = 0,094 — (-0,014), () С+ 0,44Мп+ 0,92TI + 1,21С х Мп - 0,7Мп х Ti - 0,13Mn + 0,04SI = О, f 55-0,729, (7) Пределы соотношений выбирались исходя из необходимости обеспечения верхнего и нижнего пределов по свойствам основного металла и сварного соединения (таблица 2), Соотношение (1) в интервале 0,2200,833 обеспечивает временное сопротивление в пределах 394-642 Н/мм .

Соотношение (2) в пределах 0,233-,947 обеспечивает предел текучести в интервале

340 554 Н/мм2.

Соотношение (3) в пределах 0,684-0,128 обеспечивает относительное удлинение в интервале 22-35 $.

Соотношение (4) в пределах 0,045+

0,104) обеспечивает ударную вязкость основного металла на образцах с острым

1789572

10 надрезом при температуре -4ф C в пределах 60-250 Дж/см2, Соотношение (5) в интервале 0,033+

0,189) обеспечивает ударную вязкость металла околошовной зоны при ручной дуговой сварке (скорость охлаждения в интервале температур 800-700 С около 20

С/с) нэ образцах с острым надрезом при температуре -40 С в пределах 30-70

Дж/см .

Соотношение (6) в интервале 0,094-{0,014) обеспечивает ударную вязкость сварного соединения при сварке ТВЧ (скорость

- охлаждения в интервале 800-700 С около

90 C/c) на образцах с острым надрезом при температуре -40 С в пределах 30-72

Дж/см, Соотношение (7) в интервале 0,1550,729 обеспечивает твердость сварных соединений в пределах 159-350 НЧ 10. гарантирующую, отсутствие холодных трещин.

При химическом составе стали, выводящем соотношение за пределы заявляемого, не обеспечивается требуемый уровень свойств основного металла и сварных соединений; Максимальная 2и минимальная прочность 642-394 Нlмм определяются требованиями конструкционной прочности иэделий (таблица 3).

Верхний предел текучести (554 Нlмм ) ограничивается возможностью деформации трубной заготовки. Нижний предел 340

Нlмм устойчивостью конструкции, Превышение верхнего уровня временного сопротивления и предела текучести приводит к появлению технологических трудностей при изготовлении иэделий.

При прочности и текучести ниже минимального допустимого уровня не обеспечивается конструктивная надежность изделия или требуется увеличение толщины, что не целесообразно., Удлинение не менее 22 % и высокая хладостойкость основного металла 60

Дж/см2 на образцах с острым надрезом, расположенным вдоль направления прокатки, при -400 С определяется условиями изготовления и эксплуатации иэделий, .: Верхний предел по удлинени@ и ударнОЙ Вязкости Основного мютэлла и сварЙых соефененйй определяется необходимостью обеспечения нижнего предела по временному сопротивлению и пределу текучести.

При о 35 %, КСЧом > 250 Дж/см2, КСЧ5 > 70

Дж/см2, КСЧе >72 Дж/см . НЧ6> 159 ед. (все вместе или отдельно каждый) показатели прочности снижаются ниже требуемого уровня;

25 трещин при сварке ТВЧ, что гарантирует их отсутствие при всех других видах сварки;*"

Ниже даны примеры осуществления предлагаемого изобретения, не исключающие других в объеме формулы изобретения.

30 Выплавку предлагаемой и известной сталей проводили в открытой индукционной

50 кг печи. Слитки развесом 17 кг нагревали до 1250 С и проковывэли на 750 кг молоте в интервале температур 1200-900 С на

35 штангу квадрат 50 х 800 мм, Горячая йрокатка осуществлялась по контролируемому режиму. Температура нагрева штайги 1250 С, температура конца прокатки при имитации чистовой клети 820 С, скорость охлаждения

40 полосы после прокатки до 580-550 С вЂ” порядка 10 С/с, что имитирует охлаждение рулонной полосы на отводящем рольганге.

С 580-550 С охлаждение в печи (соответствует охлаждению рулона на воздухе), 45 Объектом исследования является полосовой прокат толщиной 6 мм.

Нами было проведено исследование прочности, пластичности, хладостойкости основного металла, а также оценка сваривэ50

К сварным соединениям предъявляются требования по хладостойкости (КСЧ-40 >

>30 Дж/см ) для ручной злектродуговой и автоматической сварки под слоем флюса (В4хл = 200 С/с), что обеспечивает эксплуатационную надежность изделия;

В процессе изготовления сварной конструкции на должны образовываться холодные трещины, а значит, количество мартенсита в структуре сварного соединения, ответственного за образование холодных трещин, не должно превышать 30 %.

Это соотношение определяется твердостью

350 ед. НЧ 10. оно и принимается эа критерий сопротивляемости образованию холодйых трещин. Структурообразование определяется скоростью охлаждения сварного соединения. Наибольшую скорость охлаждения, из числа применяемых в трубостроении способов сварки имеет сварка ТВЧ (И/охл около 90 С/с). При выборе состава разрабатываемой стали исходили из необходимости обеспечения высокой сопротивляемости образованию холодных емости с позиции хладостойкости металла околошовной эоны и склонности к образованию холодных трещин по предельной твердости.

Механические свойс гва определяли в состоянии после контролируемой. прокатки на поперечных образцах. Испытания на растяжение проводили на круглых образцах типа ЛИМ по ГОМТ 1497-73, а на ударную вязкость на образцах типа УВ по ГОСТ

9454-.78.

1789572

I

Химический состав, величины соотно-. шений химических элемейтов, определяющих уровень свойств стали и сварных соединений, и механические свойства опйт- ных образцов йрйведены в табл. 1, 2, 3. 5

Изготовление стали технологических затруднений не вызвало.

Как видно из полученных данных, по сравнению с известной предложенная сталь имеет высокую хладостойкость метал- 10 ла околошовной зоны сварных соединений, 0 ":,,г Формул йзобретения

1, Сталь" преимущественно для иэготовлейия сварных конструкций, содержащая углерод, кремнйй, марганец и железо, о «т л и ч а e щ а я"с"я тем, что, с целью повышения уровня"ударной вязкости основного Металла и металла околошовной зоны при отрйцательных температурах.и сопротивляемости образованию холодных трещин сварных соедйнений при сохранении прочности и пластичности, она дополнительно содержит по крайней мере одйн элемент, выбранный из группы, содержащей ниабий, титан, ванадий и Gop, по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержащей кальций и барий, при следующем"соотношении компонентов, мас, j:

" углерод — 0,02-0,12;

" кремний— 0,05 — 0.8; марганец— 0,3-2, t; йо крайней мере один элемент. выбранный из группы, содержащей ниобий — 0,005-0,1; ванадий — 0,005-0,12; титан — " 0;005-0.08; бор — 0,0001-0,006; по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, содержащей кальций — 0,0003-0,004; барий— 0,0003-0,004: железо — остальное.

2. Сталь по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности в пределах 394-.642 Нlмм2, поддерживают соотношение С+ О,t2Mn+ 1,6С Mn+ 6Mb+

+0,25Sl + 4 18 = "б, 220-0,833.

3. Сталь по и. 1, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повышения текучести в пределах 340-554 Нlмм, поддерживают соотношением С + 0,12Мп + 1,7С Mn +

+0,55V + 8,65Mb + 0,32Ti - 10C Nb - 21,86V

Tl + 0,18 Sl = 0.233-0,947. выполйенных оазличными видами Сварки (KCV-40>30 Дж/см против КС1/-40<30

Дж/см для известной стали) и обладает высокой сопротивляемостью образованию холодйых трещин при сварке (HV 10< 350 ед. против HV 10>350 ед. для известной стали) при сохранении прочности и пластичности.

При производстве предлагаемой стали в обьеме 200 тыс, т. годовой экономический эффект составит 6540 тыс. руб.

4. Сталь по и, 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения пластичности в пределах 22-35 $, поддерживают соотношение С+ 0,07Мп + 0,73Ч+ 6,2Nb + 0,22С Mn14,6V Nb + 25,2Й = 0,684-0,128.

5. Сталь" по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости основного металла на образцах с острым надрезом при температуре минус 40 С в пределах 60-250 Дж/см2, поддерживают соотношением С - 0,11йп + 0,477V - 0,49МЬ+

+ 0,286% + 0,193С Мп + 0,37ЗМп Nb - 2,47V

Nb - 4,12V Tl - 3,88С + 0,02Mn + 0,37Sl +

+5,08 = 0,045--0,104.

6. Сталь по и. 1, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкостй металла околошовной зоны при ручной дуговой сварке на образцах с острым надрезом при температуре минус 40 С в пределах

30-70 Дж/см2, поддерживают соотношением С - 0,123Mn + 1,11Ч - 1,21Nb + 2 9ЗТ(+

+0,45С Mn - 6,87С Ч - 12,2С Tl + 0,93Мп Nb -

-7,69V Ti + 0 015SI - 0,033 — -0,189, 7. Сталь и о п.1, отличающаяся т;.-и, что, с целью повышения ударной вязкости сварного соединения при сварке токами высокой частоты на образцах с острым надрезом при темпера гуре минус 40 С в пределах

30-72 Дж/см2, поддерживают соотношение

С - 0,021Мп + 0,62Ч - 0,42Mb + 1.51 Tl - 3,47

СxV-8,61СТ -4,97Ча+ 65Nb Ti+0,026

Sl = 0,094--0,014.

8. Сталь по и. 1, о т л и ч а ю @ а я с я, тем, что, с целью повышения сопротивляе- мости образованию холодных трещин сварных соединений и обеспечения гарантированной твердости в пределах

159-350 HV 1о поддерживают соотношени- ем iC+ 0,44Mn + 0,92Т1 + 1,21С Mn - 0,7Mn Tl

- 0;13Mn + 0,04Sl = 0,155-0,729.: т,мачт к

1789572,Т.в 6 л и 4 а

Химический состав, мас

Порядковый

Мо

Ва

Ч

0.001 0.0015

0.0003

0.005 0.005

0.05

0.8

0.035

0,0035

0.0001

0.27

0.01

0,0015

0,0002

0.3

1,15

0.08

0.002

0,06

0,007

2.1

0.02

0,004

0,004

0,004

0.005

0.29

0.01

025

0.017

0.4

008

0.0!

0.0025

0.0007

0.45

0.012

0.075

0.04

1.5

0.0 t

0.002

0.002

0.18 и

Z к тт

0.»

0.000 !

0.003

0.1

1.6

0.12 б !О и

0.003

0.0002

0.08

0.007

0.02

0,004

0.0015

0.12

0,12

1.3

0.001

0.13

0.012!

0,0063 0,0003

0.0024

022

1.4

0.1

1Э

0.0025

0.0003

0.0002

0.25

0,0003

0.27

0.007 00015

0.27

0.0004

0.005

1 !6

15 0.07

17 0.08

0.0025

0,055 0.024

0.29

1.15

003

0,0005

ОЛИ5

О.t9

0.12

0.06

0.0007

0.0003

19 0,07

20 0,07

0.0035

0.19 0026

0.057

0.0003

1.6

0.2

0.001

0.002

1.6

0.0008

0.00?

О. 15

22 0,08

23 0.05

0.001 0.001

0,24

0.0008

0.3

0.06

0.0015

О 0006

25 0.06

26 0.03

0.25

0.001

6.024 0.01

9.022 0.607

0.0012

0.32

0,0017

0,04

0.01

0,16

0.11

0.002 0.0006

2,!

0.0!1

0.0015

0,45

0,0014

0.03 0.02

0.8

0.003

0.06

0.4

0.0023

0,0018 О 0022

0,5

0.0034

1.4

0,2

0,8

0,0032 0.0007

0.3

37 0.05

38 0.035

39, 0.04

48 0.065

0.001

0.1 0.5

0.03.

1.5

0,1

0.0035

0.0014 0.002

0.15.

1.7

0.07

0.003

0.14

0,25

0.0028 0.0008

0.11

1,45

0.48

0.0035

43

0,001

44 0.03

0.0037

0.03

А035

0.9

0,43

0.053

0.0006 0,0011

1.15

ОЛИ5

0,02 t

0,0033

0,61

0.45.

0.027

0.1

О ОО!7 Î.ОООВ

1,83

О. 112

0.012

0,0023

0,048

027

49 0.036

50 0.028

0.3

0.0027

0.026

29 0.695

30 О 1О!6

Э! О 0595

32 О 065

33 0.07. Химический состав оредлопенной и иэвестмой сталей.

0.019 0.017

0.065 0.029

0.009 0.006

0.058 0.024

0.07 0.009

0.02 0.01

0.025 0,005

О.! 0.006

0.01 0.02

0.009 0.08

0,032 0,02

0,О34 О 023

0.019 0.017

ОО!3 ÎО»

17&9572

Пройоазание таба. 1

17орлдкоеый

Химический состав мас.

5!

Mll

0.46 0,0035

0,089

О,ОЭ1

00029

0.42

0,0030 0.0006

0,084

0.017

0.18

0,41

0,85

0,0018

0.26

0.036

0.022

1 57

0.0016 0,0015

0.052

121

0.71

О,0031

0 017

0.063

1 !4

0.0036

0.036

0.103

0.067

0.0013 0,001 9

0,26

0.04

0,057

0.0024

0 032

0.01

0,16

0.11

0.0024. 0,023

0,024

0,031

О 0019 О 0008

0.047

0,0016

0.041

0.09

0.023

0.056

О 035

0,0008 0.001 \

0,073

0.0 f

2,06

0.06

ОЛЬ

О,О23

0.8

0,1

0,12

0,14

OCT

2,4

О!

0.7

0.07

0.01

0,19

1.9.0.12

0.016

0,8

0,18

0.138

Ооб

0.041

0,67

0.03

0,01

0,15

1.3

015

0.4

0.45

0.17

0.02

0,20

1.0 0,03

1.0

О.О!5

0.03

0,19

0,1!

2,5

050 0 О.В

1 Тобин ив 2

0.18

0.01

0.18

Соотношение кимических злементо °, обеспечивающее свойства п редлоиенйой н нелестной

У заменил

Порлдкоеый номеР

Стель (4) 0,094- 0 тбб О 729

0 0330.684 0.126

0220-0 833 0.233О.947

0.341

0,139

0233

0.220 нал

0,012.0,013

0.314

0,605

О 572

0.076 0,54!

0,033

- 0 189

0,588

0,941

0,831.0.014

О 421

0,246 0.410

0.435

0,014

0.561

0290

0,015

0,674

0.920

0,016

0.610

0.045

0.786

0.027

0.683

0.020

0.348

0.661

0,014

0.831

О. 476

0.082 0.729

0.878

Ф,727

O,155

0,027

0,013

0.434

0,846

О 795

0.686

10

4!.0!О

0.662

0.930

0,074

0.026

0,287

0246

0,314

0.462

0,024

0.274

0.065

0487

0,749

0.082

O.O79

0 033

0.030

0.489

0.797

0,430

0,769

0.709 и 56

D ф 57 о 58

59

„68

- 69

ale 70

1,55 О 06

1,6. О.О32

О 89 i 0,021

1,87- оon

О 75 О 058 0,65 - 0.012

0,54 0.0005

0.37 0.0012

0.4 0.0021

0.6 0.0053

0.58 0.0013

0,41 0.0042

0,31 0,0051

0.13 0,0008

0.055 О 0012

0,32 0.0058

0,009

О 005

0 003

0 904

0.409

0,426

0,638

0.600

04

ОЛ

0.3

0.7

О !7

0,5

0,1

0.5 .О.В

1789572

Продолпенне тзбл. 2

Стель

У внения (6) (4) 0,1-4.0 о.оззх100

7о-го

О 014

О 316

0.071

0.559

О.014

0.011 нзя

16 о.гвг

0.486

О.О6О

0.516

О.О!7

О 684!

0 825

0.022

0.069

0.566

0.024

0.936

0.818

0.588

О.О7З

1В

0.029

0.529

-О.01О о.о!г

О.332

0.089

О.64З

0.020

О.З58

0.701

0,085

0.595 го

0.016 г!

0.273

0,148

0.287

0,023

0,417

-0.038

О 457

O.7ОЗ о 752

0.038

О,049

0.612

-О 024

0.457 о.г95

0.451

0.036

-О.С91

-0.029

- 0,018

0,434

Î 201

0.435

0.017

0.076

0,542

0.935

0.025

25 0.8!!

-О.О27

О.045

0.542

O.З2З

0,312

0.168

0.065

-O.О46

0.445

0.477

О.ЗО7

0.032

0,402

27 а,оп. 28

0.658

0.701

О,З70 о.озз

0.085

0.635.о ооб

О 768

О,851

0.475 о.ооз

0.063

0.626

0,295

0.8О7

-0 020 Я„ОЗ6

0.076

0.722

0.403

О.007

0,051

0.272

0.128

-0,015

0.276

0.819

0,012 °

0.585

О.О82

0.419

О.ОО8

0.795

0,528

O,Об7

0,194

-О 00

0,445

0.448

0.578

0.223

0.525

0.527

0.628

0.008

0.608

0.252

0.610

0.395

-0.ОЗ2

О.О32

0,596

0.375

-о.ого

0.523

0,316

0.595

-0.058

0,012

0,879

0.725

-0,0!1

0.248

0.632

О.890 о,68а

0,480

0.046

О.350

0,156

-0.062

39 о.оа!

0.564

0500

О.с 15

-0.039

0.2С8

О.4ВЗ

О.ОВ4

0.473

О. !94 о.оов

О.обл

0,454

0.434

0.086

0.678

О 007

О 347

0.01 !

0.618

0,469

0.191

0.415

О 448

-0.080

О.027

0.367

0.23б

0.427

-0.029

О,384

0,459

0.026 о.вог

-0.046

0.464

45 0.691

46 0.7О5

0,079

0.602

o.oos

0.741

О,З56

0,011

0,491

0.559

0,084

0,014

0.221

О.О15

0.510

0,724

0.092

О 024

0.291

0.017

0 706

0.685

О,О77 о.ог9

О,Э26

0.145

O.ÇÝ !

О.О26

0,406

-0.066

0,282

0.200

0.297

0.351

О 093

0,616

0.015

0.040

-058!

0,471

О.О65

0,015

О 553

0.780

52 оon

0.376

-0.039

0.629

0.932

0.748

0,661

O,О77

О.465

0.878

0.814

SS O.Â17

0.037

0.551

0.515

0.887

-О.О18 о.олг

0,497

0525

0294

0.514

0.796

0093

О,712 оо!г

0.346

a,OOI

0 792

0.092

0,474.О.ого

0,009

0.492

0.311

58 0.528

0519

О;Оэ! О.ОЗО

О,О75

0.879

0.525

0,081

0.699

0.029

0468

0.816 о.о!о

0.059

0.369.Î OI2

0.139

0.315

О.о!в

0.093

0.695

0.014

О727

0.750

ПредлопенПорядковые нотлер

0.220-0.833

0.233-0.947

О. 648

0,715

О,S64

О.9О4

0.684-0.128

О. О»

0.014

-О 023

-7 040

О,041

-O.О26

0.014

-0.016

-О 015

-о.ооз

-0.084

-0.043

-0.177

-0.044

0.025

-О.ОЗ8

0,079

О.О92

О, 155-0,729 (ЗМЬ+ЭТ!2+ I. 5У)л

СмМо+Со

1789572

Продовкенме табл. 2

У авнения

Сталь

РФФЬ3712+1. 5 Ф (6) (2) Ст+Мо+Си

О, Ф-4.0

0,155.0.729 х!00

0.094.0.014

0,0330,684-О, 128

0,233-0,947

0.220.0.833

70-20

C 189.0,011

Предложен0.359

0.039

О 023

0.615

0.800

0,670

63 ная

0,066

0.397

0.019

0,011

0,615

0,424

0,543

0.461

-D,054

0,020

0.525

0.777

0.645

0,014

0.469

0,092

0.411

0.591 бб

1.35

Известная

0,47

0 90

О. 40

1!0

1,70

Таблица 3

Свойства предловенной H известной сталей

Удлинение, 7, У а ная вязкость. КС /-40 /сы основного м»= околоФаовной зоны при ско„г таяла у9ню охла ения

90 С/с

20 С/с

Пр

159

34.8

30

247

250

70

22.3

22.4

41

30

27

31

23

\71

70

31

32

110

28

128

31

139

279

22

86

130

39

32

30

118

34,6

147

311

33

140

37

151

31

146

241

27

128

316

Ф43

35

136

47

241

107

126

36

112

32

316

Порядковый номер

0,045-0,104

-0.058

-0.020

66.0

57.0

67.0

34.5

63.0

Твердость

HV10 свврното соединения

1789572

Продолмение табл. Э

Сталь

У а ная вязкость КСЧ-40 мlсм

7еердость основно при скоНЧ10 сварноталл ения

Н/мм го соединения

90 С/с

517

Предломеннаа

449

143

239

24

146

212

38

190

44Э

197

267

50 !

420

167

481

199

ЭЭ

265

555

103

33

487

219

398

56

585

51 1

153

46

591

492

ЭО

103

512

417

137

293

482

139

258

439

34,6

169

425

355

ЗЭ

150

242

30

Э12

52

621

608

142

169

41

264

232

328

Э7

29 l

536

636

55

427

140

- 513

31

118

627

30

519

143

418

31! 58

Э8

157

618

35

122

635

230

132

43Э

33

339

29

227

5!0

51

576

239

525

4t

455

261

46

566

19t

65

142

33

447

21

694

92Э

15

61заестная

361

27

778

57

362

377

14

11 28

23

517

520

19

16

356

969

6t8

466

17

Редактор

Заказ 329 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

П!роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Порядковый номер

44

Временное со- Предел текуче- Удлинение. 1! протиеление, сти. Н/мм

395

Составитель .А.Оноприенко

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско