Сталь специальная мостовая "ссм-400"
Изобретение относится к области металлургии, в частности к сталям для мостостроения. Заявлена специальная мостовая сталь “ССМ – 400”, которая содержит компоненты в следующем соотношении, в мас.%: углерод 0,09-0,12; марганец 0,70-1,0; никель 1,50-2,0; кремний 0,20-0,35; алюминий 0,015-0,045; медь 0,30-0,50; сера 0,001-0,010; фосфор 0,001-0,010; железо остальное. Техническим результатом изобретения является обеспечение повышенной коррозионной стойкости во влажной атмосфере. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, более конкретно к сталям, применяемым в мостостроении.
Известна сталь (см. каталог “Shahlschlüssel”, А 350 LF5, 1986 г., стр.169, №51, изд. МВНД-7142), след. состава, мас.%:
Углерод не более 0,30
Марганец не более 1,35
Никель 1,0-2,0
Кремний 0,20-0,35
Сера не более 0,040
Фосфор не более 0,035
Железо остальное
Самой близкой по составу, принятой в качестве прототипа, является сталь марки 10ГН2 (патент РФ №2049146, С 22 С 38/38), применяемая в энергетической промышленности следующего состава, мас.%:
Углерод 0,09-0,12
Марганец 0,90-1,35
Никель 1,50-2,0
Кремний 0,20-0,35
Ванадий 0,005-0,02
Ниобий 0,005-0,02
Алюминий 0,015-0,045
Кальций 0,005-0,010
Хром 0,05-0,2
Молибден 0,01-0,12
при условии, что Cr+Мо≤0,32
Железо и примеси остальное
Данная сталь не обеспечивает коррозионной стойкости во влажной атмосфере.
Задачей изобретения является обеспечение повышенной коррозионной стойкости во влажной атмосфере.
Решение данной задачи достигается тем, что в сталь, содержащую С, Mn, Ni, Si, Al, вводят дополнительно Сu, Р, S, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,09-0,12
Марганец 0,70-1,0
Никель 1,50-2,0
Кремний 0,20-0,35
Алюминий 0,015-0,045
Медь 0,30-0,50
Сера 0,001-0,010
Фосфор 0,001-0,010
Железо остальное
Выбор элементов для легирования выбранной марки стали определялся требуемыми свойствами и стоимостью.
Углерод в стали в количестве С=0,09-0,12% выбран с целью обеспечения высокой пластичности, снижения хрупкости околошовной зоны и исключения вероятности образования холодных трещин.
Марганец в стали в количестве Мn=0,70-1,0% выбран из условия обеспечения полной раскисленности стали, повышения прокаливаемости и снижения температуры порога хладноломкости.
Никель в стали в количестве Ni=1,50-2,0% обеспечивает повышение пластичности, вязкости и коррозионной стойкости.
Кремний в стали в количестве Si=0,20-0,35% является активным раскислителем стали и понижает чувствительность к перегреву.
Алюминий в стали в количестве Аl=0,015-0,045% обеспечивает полную раскисленность стали и способствует получению мелкозернистой структуры.
Медь в количестве 0,30-0,50% выбрана для повышения коррозионной стойкости во влажной атмосфере.
Сера в количестве 0,001-0,010% способствует повышению хладостойкости и обеспечению заданного уровня ударной вязкости.
Фосфор в количестве 0,001-0,010% также способствует обеспечению заданного уровня коррозионной стойкости.
Пример.
Известные и предлагаемые составы сталей выплавлялись в индукционных печах ИСТ-16 и разливались в изложницы по 50 кг.
В табл.1 приведены химические составы предлагаемой стали и известных, а также данные по коррозионной стойкости материала.
Представленные данные показывают, что введение в состав стали новых компонентов совместно с компонентами известного состава позволяет повысить коррозионную стойкость материала.
| Таблица 1 | ||||||||||||||||
| Марка стали | Химический состав, вес.% | Работа Удара осн.мет, Дж, * | Работа Удара ЗТВ Дж, при t - 50°С | Скорость коррозии | ||||||||||||
| С | Mn | Ni | Si | Аl | Cr | V | Мо | Nb | Са | Сu | S | Р | ||||
| Известная | 0,12 | 1,35 | 2,0 | 0,35 | 0,045 | 0,2** | 0,02 | 0,12** | 0,02 | 0,010 | - | - | - | 120 | 100 | 4 |
| Предлагаемая 1 | 0,08 | 0,65 | 1,3 | 0,18 | 0,010 | - | - | - | - | - | 0,25 | 0,0005 | 0,0005 | 60 | 80 | 2 |
| Предлагаемая 2 | 0,09 | 0,70 | 1.5 | 0,20 | 0,015 | - | - | - | - | - | 0,30 | 0,001 | 0,001 | 140 | 120 | 2 |
| Предлагаемая 3 | 0,11 | 0,95 | 1.7 | 0,30 | 0,030 | - | - | - | - | - | 0,40 | 0,004 | 0,004 | 160 | 140 | 2 |
| Предлагаемая 4 | 0,12 | 1,00 | 2,0 | 0,35 | 0,045 | - | - | - | - | - | 0,50 | 0,010 | 0,010 | 140 | 160 | 1 |
| Предлагаемая 5 | 0,13 | 1,05 | 2,1 | 0,40 | 0,05 | - | - | - | - | - | 0,55 | 0,011 | 0,011 | 90 | 100 | 2 |
| *) На образцах типа Шарпи с острым надрезом. **) Сr+Мо≤0,32 |
Сталь, содержащая углерод, марганец, никель, кремний, алюминий, отличающаяся тем, что в нее дополнительно вводят медь, фосфор, серу при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод 0,09-0,12
Марганец 0,70-1,0
Никель 1,50-2,0
Кремний 0,20-0,35
Алюминий 0,015-0,045
Медь 0,30-0,50
Сера 0,001-0,010
Фосфор 0,001-0,010
Железо Остальное
