Сталь

Изобретение относится к области металлургии, в частности к легированной стали, используемой для изготовления деталей атомного и гидротурбинного оборудования, работающего при температурах от минус 30 до 350°С. Сталь содержит углерод, хром, никель, кремний, марганец, медь, серу, фосфор, алюминий, водород, кислород, кобальт и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,03-0,06, кремний 0,10-0,30, марганец 0,30-0,60, хром 12,00-13,5, никель 2,8-3,2, медь 0,8-1,3, водород не более 3 ppm, кислород не более 60 ppm, алюминий 0,002-0,015, кобальт не более 0,05, сера не более 0,015, фосфор не более 0,015, железо остальное. Сталь обладает высокой пластичностью и ударной вязкостью при отрицательных температурах, что позволяет повысить ресурс эксплуатации оборудования. 2 табл.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к легированной стали, которая может быть использована для изготовления деталей атомного и гидротурбинного оборудования, работающего при температурах от минус 30 до 350°С.

Известна высокопрочная коррозионностойкая сталь мартенситного класса, состоящая из следующих компонентов, мас.%:

Углерод	до 0,06
Кремний	до 0,04
Марганец	0,30-0,60
Хром	12,00-13,0
Никель	2,8-3,2
Медь	0,8-1,1
Сера	до 0,025
Фосфор	до 0,025
Железо	остальное

Недостатком указанной стали является невысокая ударная вязкость, в частности в области отрицательных температур, а следовательно, повышенные значения критической температуры хрупкости.

С целью повышения ударной вязкости предложена экономнолегированная коррозионностойкая сталь, содержащая углерод, хром, никель, кремний, марганец, медь и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий, водород, кислород и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод	0,03-0,06
Кремний	0,10-0,30
Марганец	0,30-0,60
Хром	12,00-13,5
Никель	2,8-3,2
Медь	0,8-1,3
Водород	не более 3 ррм
Кислород	не более 60 ррм
Алюминий	0,002-0,015
Кобальт	не более 0,05
Сера	не более 0,015%
Фосфор	не более 0,015%
Железо	остальное

Предлагаемая сталь, при изготовлении из нее литых и кованых изделий элементов оборудования АЭУ, обладает более высокой пластичностью и ударной вязкостью при отрицательных температурах, при этом критическая температура хрупкости снижается в сторону отрицательных температур. Это позволит увеличить ресурс эксплуатации оборудования свыше 30 лет. Достигаемый эффект обеспечивается за счет повышения чистоты металла по неметаллическим включениям путем введения алюминия и кислорода в заданных пределах (снижается содержание оксидов, силикатов, алюмосиликатов и сульфидов ниже 2,5 балла по шкале ГОСТ 1778), а также за счет исключения возможности флокенообразования и водородного охрупчивания при содержании водорода в заданных пределах.

Химические составы трех плавок предлагаемой стали и двух плавок известной стали приведены в табл. 1. В табл. 2 приведены механические свойства и ударная вязкость (в т.ч. при отрицательных температурах до -60°С) предлагаемой стали после оптимального режима термической обработки: первая нормализация от 950°С, вторая нормализация от 800°С, отпуск при температуре 620°С.

Сталь, содержащая углерод, хром, никель, кремний, марганец, медь, серу, фосфор и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий, водород, кислород и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод	0,03-0,06
Кремний	0,10-0,30
Марганец	0,30-0,60
Хром	12,00-13,5
Никель	2,8-3,2
Медь	0,8-1,3
Водород, ppm	не более 3
Кислород, ppm	не более 60
Алюминий	0,002-0,015
Кобальт	не более 0,05
Сера	не более 0,015
Фосфор	не более 0,015
Железо	Остальное