Сталь


 


Владельцы патента RU 2514901:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям для изготовления литых высоконагруженных деталей, подвергающимся ударным нагрузкам с трением в условиях кавитационного и коррозионного износа. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,08-0,15, хром 13,0-18,0, никель 3,0-6,0, молибден 3,0-5,0, титан 0,5-1,0, кремний 0,8-1,5, марганец 2,0-3,0, ниобий 0,5-1,5, бор 0,4-0,8, железо и примеси - остальное. В качестве примесей сталь может содержать серу, фосфор и медь. Суммарное содержание серы и фосфора не превышает 0,035%, содержание меди не превышает 0,3%. Сталь обладает высокой прочностью и износостойкостью при сохранении пластичности. 1 ил.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкционным материалам, используемым для изготовления деталей в нефтяной, химической и других отраслях промышленности, подвергающихся ударным нагрузками с трением в условиях коррозионного и кавитационного износа: лопатки турбин, плунжеры гидропрессов, скалки насосов высокого давления, штоки и др. Для изготовления таких деталей применяют высокохромистые стали.

Известен состав коррозионностойкой высокохромистой стали (А.С. №697595), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

углерод 0,08÷0,25
хром 12,0÷15,0
марганец 2,0÷4,0
молибден 0,5÷1,5
железо остальное

Известная сталь обладает высокими значениями коррозионностойкости в нейтральных и кислых средах, но имеет недостаточную работоспособность при работе в условиях кавитационного износа.

Известен сплав для наплавки деталей, работающих в условиях абразивного, гидроабразивного, ударно-абразивного износа (А.С.№526471), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

углерод 0,3÷0,9
бор 2,0÷4,0
хром 8,0÷10,0
никель 2,0÷4,0
ванадий 0,2÷1,2
кремний 0,1÷0,25
железо остальное

Повышенное содержание углерода в сплаве известного состава обуславливает мартенситную матрицу, слишком высокую твердость (61-65 HRC) и соответственно пониженную релаксационную способность, высокий уровень остаточных напряжений, что ограничивает ресурсы пластичности сплава при последующей деформационной обработке.

Наиболее близким по химическому составу и назначению является мартенситно-стареющий сплав для износостойкой наплавки деталей, работающих в условиях кавитационного и абразивного износа при температуре до 500°C (А.С.№349532), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас. %:

углерод 0,01÷0,10
азот 0,01÷0,15
хром 10,0÷13,5
никель 4,0÷10,0
молибден 0,5÷2,5
кремний 0,2÷2,5
титан 0,05÷1,5
железо остальное

Недостатком данного сплава является сложность технологии изготовления литых деталей больших сечений, которые могут быть подвержены повышенной хрупкости из-за включений карбонитридных фаз по границам зерен после замедленного охлаждения отливок. Кроме того, после старения (отпуск при температуре 480-520°C в течение 2-4 часов) приграничные выделения интерметаллидных фаз обуславливают снижение пластичности данного сплава.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка высокохромистой стали, достигающей максимального упрочнения при температуре 500-550°C, сохраняющей высокие характеристики пластичности и вязкости. Такие свойства стали позволяют использовать ее в качестве материала для изготовления высоконагруженных ответственных деталей, подвергающихся ударным нагрузками с трением в условиях коррозионного и кавитационного износа.

Требуемые свойства достигаются за счет того, что сталь, состоящая из углерода, хрома, никеля, молибдена, титана, кремния и железа со следующим соотношением, мас.%:

углерод 0,08÷0,15
хром 13,0÷18,0
никель 3,0÷6,0
молибден 3,0÷5,0
кремний 0,8÷1,5
титан 0,5÷1,0
железо остальное,

в состав стали дополнительно введен марганец, ниобий и бор в следующем соотношении, мас.%:

марганец 2,0÷3,0
ниобий 0,5÷1,5
бор 0,4÷0,8

Углерод в пределах 0,08-0,15% обеспечивает оптимальное сочетание твердости, износостойкости и ударной вязкости, а также ряда технологических свойств стали. При концентрации в стали углерода ниже 0,08% не обеспечивается требуемая твердость после термической обработки вследствие низкого эффекта дисперсионного твердения. При превышении 0,15% C в стали происходит уменьшение количества интерметаллидных упрочняющих фаз, вследствие связывания углерода в карбиды, что снижает твердость стали при старении, а также ухудшаются механические свойства и прежде всего пластичность и ударная вязкость.

Хром в количестве 13-18% вводится в сталь для достижения требуемой коррозионной стойкости металла. Хром способствует расширению ферритной фазы. При этом достаточно известно его количественное воздействие. Так, понижение концентрации хрома ниже 13% не позволяет достичь необхолимой сопротивляемости металла коррозионному износу. Повышение же содержания этого элемента свыше 18% мало сказывается на дальнейшем улучшении рассматриваемого свойства и может привести к понижению пластических свойств стали. Содержание хрома в указанных пределах обеспечивает образование плотно и прочно связанной с металлом окисной пленки, которая длительное время сохраняется на поверхности детали в период эксплуатации. Кроме того, хром, образуя в стали твердые карбоборидные фазы, повышает ее износостойкость.

Никель в количестве 3-6% эффективно повышает пластичность стали за счет увеличения подвижности дислокаций и снижения сопротивления движению дефектов со стороны кристаллической решетки железа. Никель также непосредственно участвует в образовании упрочняющих фаз с титаном, и усиливает эффект старения за счет уменьшения предела растворимости молибдена в твердом растворе α-железа. Понижение содержания никеля в предложенной стали по сравнению с известным сплавом вызвано необходимостью подавления процессов коагуляции интерметаллидных фаз, выделяющихся при старении, и снижения количества аустенита, образующегося в процессе термообработки.

Наличие в составе стали молибдена в количестве 3-5% является оптимальным, так как повышает температуру рекристаллизации α-твердых растворов, замедляет их разупрочнение, что повышает прочность сплава и его коррозионную стойкость. Вместе с этим молибден способствует дисперсионному твердению, за счет образования интерметаллидных фаз Fe2Mo и Ni3Mo, которые преимущественно выделяются на дислокациях в теле зерна, не снижая пластических свойств стали после старения. При содержании молибдена ниже 3% снижается эффект дисперсионного твердения. Содержание молибдена более 5% нецелесообразно, так как не оказывает влияния на эффект дальнейшего повышения твердости и прочности стали.

Титан в количестве 0,5-1,0% позволяет упрочнить сталь в процессе отпуска интерметаллидными фазами типа Ni3Ti, что способствует увеличению твердости и износостойкости металла. Однако такое увеличение наблюдается только до содержания титана 1,0%. При большем увеличении содержания титана происходит повышение твердости, сопровождающееся охрупчиванием стали за счет того, что весь титан расходуется на связывание углерода в карбиды титана. Введение его в состав стали менее 0,5% не оказывает существенного влияния на процесс старения, вследствие малого образования интерметаллидных фаз.

Присутствие кремния в сталях, легированных молибденом и титаном, увеличивает степень упрочнения металла при старении. Кремний существенно снижает предел растворимости молибдена в твердом растворе α-железа, увеличивая количество и дисперсность выделяющейся упрочняющей фазы при старении. Введение 1% кремния равносильно дополнительному введению 2-3% молибдена. Наличие кремния в стали до 1,5% не приводит к снижению ее пластических свойств. Содержание кремния менее 0,8% не обеспечивает удовлетворительного раскисления металла, вследствие чего отливка может быть поражена газовыми порами. Содержание кремния выше 1,5% увеличивает опасность образования неметаллических включений, присутствие которых в высокопрочных сталях вызывает снижение усталостной прочности и приводит к охрупчиванию металла.

Введение марганца в количестве 2-3% обеспечивает в процессе старения значительное повышение прочности вследствие аллотропических превращений, а именно за счет повышения отпускной прочности и твердости стали. Также он повышает стойкость металла против образования кристаллизационных трещин. В то же время превышение концентрации марганца выше 3% приводит к ухудшению пластичности стали, особенно после дополнительного температурного воздействия.

Введение в состав стали ниобия в количестве 0,5-1,5% обеспечивает получение равномерно распределенных в матрице металла карбидов ниобия, обуславливая ему высокую износостойкость в условиях абразивного изнашивания и восприятия статического давления с большими контактными нагрузками. Кроме того, ниобий свыше 0,5% повышает стойкость стали против межкристаллитной коррозии. Однако увеличение содержания ниобия свыше 1,5% приводит к выделению грубых скоплений упрочняющих фаз, которые ослабляют границы зерен и приводят к снижению прочности стали.

Ведение 0,4-0,8% бора является оптимальным, так как ведет с одной стороны к выделению в матрице стали карбоборидной эвтектики, которая, располагаясь в виде каркаса, воспринимает часть нагрузки от удельных давлений и контактного взаимодействия и рассредотачивает ее на большую площадь поверхности, препятствует межкристаллитной коррозии и увеличивает стойкость против задирания. С другой стороны хром, молибден, титан и ниобий образуют мелкодисперсные труднорастворимые высокопрочные многокомпонентные карбоборидные фазы, способствующие увеличению износостойкости стали. При содержании бора менее 0,4% не обеспечивается требуемая твердость и износостойкость стали из-за малого количества упрочняющих фаз. При содержании бора более 0,8% происходит снижение пластических свойств стали.

Обычные примеси в сталях - это, как правило, сера, фосфор и медь. Суммарное содержание серы и фосфора при выплавке обычно понижают до уровня менее 0,035%, а содержание меди не более 0,3%.

Пример конкретного выполнения.

Стали выплавлялись в открытой индукционной печи. Были выплавлены три состава предлагаемой стали на нижнем, среднем и верхнем пределах содержания легирующих элементов, а также два состава стали при содержании элементов ниже нижнего и выше верхнего пределов. Для сравнительной оценки был получен сплав известного состава (прототип) на среднем пределе содержания легирующих элементов. Химический состав плавок контролировали с помощью оптического эмиссионного спектрометра ARL 3460 Quantris (табл.1).

Слитки из исследуемых сталей гомогенизировали при 1150°C в течение 10 часов и ковали при 1200÷900°C на прутки сечением 16×16 мм.

Затем из них вырезали образцы для исследования, которые подвергали закалке от 970÷1000°C на воздухе и старению при 500°C в течение 2 часов.

Таблица 1
Состав Химический состав стали, %
C Cr Ni Mo Mn Nb Si Ti В N Cu S P
Предла 1 0,059 12,26 2,62 2,32 1,77 0,32 0,57 0,36 0,28 - 0,17 0,017 0,015
гаемый 2 0,147 13,48 3,41 3,37 2,15 0,59 0,85 0,52 0,43 - 0,13 0,014 0,015
3 0,113 15,27 4,53 4,21 2,42 0,83 1,18 0,68 0,56 - 0,13 0,016 0,013
4 0,121 17,69 5,61 4,83 2,29 1,37 1,43 0,94 0,77 - 0,16 0,014 0,014
5 0,226 19,42 6,75 5,50 3,47 1,81 1,74 1,32 1,12 - 0,12 0,015 0,012
Прото 6 0,082 11,44 7,83 1,86 - - 1,67 0,89 - 0,081 0,16 0,015 0,012
тип

Механические свойства на растяжение и ударную вязкость определяли по стандартной методике на универсальной машине Instron-3369 и маятниковом копре MetroCom в соответствии с требованиями ГОСТов 1497-84 и 9454-78. Испытание на растяжение проводили на цилиндрических образцах типа III, имеющих диаметр и длину рабочей части 5 и 50 мм соответственно. Ударную вязкость определяли на образцах типа 1 при температуре испытания 20°C (табл.2).

Таблица 2
Состав после закалки после старения
δв δ0,2 δ Ψ KCU δв δ0,2 δ Ψ KCU
МПа % МДж/м2 МПа % МДж/м2
Предлагаемый 1 1080 950 14 54 1,03 1410 1340 7 49 0,48
2 1160 1110 16 57 1,15 1640 1580 8 53 0,52
3 1280 1230 14 54 0,93 1790 1740 8 50 0,44
4 1450 1410 10 51 0,78 1870 1820 7 48 0,30
5 1630 1590 6 23 0,24 1920 1890 4 17 0,08
Прототип 6 1140 970 14 58 1,18 1620 1570 7 45 0,36

Дюрометрические исследования проводили на образцах из полученных заготовок после закалки, накатки, старения, накатки+старение: твердость измеряли на приборе Wolpert Group 402MVD по методу Виккерса при нагрузке P=100 г (за величину твердости бралось среднее значение твердости - 15 замеров). Упрочнение производили накаткой в холодном состоянии роликом диаметром 20 мм и радиусом профиля 0,85 мм за 2 прохода при давлении 500 pH, скорости накатки 16-19 м/с и подаче 0,29 мкм/об. Испытания на износ проводились по ГОСТ 23.208-79 "Обеспечение износостойкости изделий. Метод испытания материалов на износостойкость при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы" (табл.3).

Таблица 3
Состав Твердость стали Относительная износостойкость
после закалки после накатки после старения после накатки+старение
HV HV HY HY
Предлагаемый 1 287 406 401 557 4,41
2 349 432 504 576 9,07
3 361 458 525 618 10,18
4 394 443 540 580 9,65
5 450 486 562 601 10,22
Прототип 6 344 428 476 548 3,06

Сравнительные испытания сталей к общей коррозии проводили в 50% и 65% растворе азотной кислоты методом механического взвешивания и методом AM (ГОСТ 6032-2003) (табл.4).

Таблица 4
Состав Общая коррозионная стойкость потери веса, г/м2 ч Стойкость против МКК, метод «АМ»
50%, 80°C 50%, кип. 65%, 80°C Провоцирующий нагрев, 650°C, 2 ч
Предлагаемый 1 0,0203 0,2741 0,0359 Не обеспечивает
0,0195 0,2689 0,0371
2 0,0147 0,1682 0,0197 Обеспечивает
0,0151 0,2115 0,0213
3 0,0106 0,1205 0,0144 Обеспечивает
0,0111 0,1199 0,0153
4 0,0099 0,1153 0,0132 Обеспечивает
0,0104 0,1159 0,0138
5 0,0108 0,1267 0,0147 Обеспечивает
0,0116 0,1246 0,0161
Прототип 6 0,0125 0,1736 0,0188 Обеспечивает
0,0137 0,1674 0,0203
Примечание. Время испытаний на общую коррозионную стойкость 100 ч.

Как видно из таблиц 2, 3 и 4, наилучшими эксплуатационными характеристиками обладает сталь состава 3. Сталь данного состава превосходит сталь-прототип по прочности и твердости 1,11-1,2 раза и по износостойкости в 2 раза, а также обладает высокой стойкостью к общей и межкристаллитной коррозии.

Как показали металлографические исследования, высокие эксплуатационные свойства стали заявленного состава можно объяснить тем, что упрочнение матрицы из высокохромистого мартенсита в данной стали происходит как за счет образования мелкодисперсных интерметаллидных фаз (Fe, Cr, Si)2(Mo, Ti) и (Ni, Fe)3Ti, так и за счет дополнительного выделения высокопрочных труднорастворимых карбоборидов и карбидов (Cr, Mo, Fe, Nb, Ti)23(C, B)6 и (Cr, Fe, Ti, Nb)7C3. Кроме этого, в структуре стали боридная эвтектика (Mo, Cr, Fe, Nb)2B, располагающаяся по границам зерен в виде каркаса, воспринимает часть нагрузки при растяжении, рассредоточивая ее на большую площадь поверхности, и препятствует межкристаллитной коррозии (фиг.1).

Сочетание у стали заявленного состава высокой прочности и износостойкости с сохранением пластичности, характеризует ее как перспективный материал для изготовления литых высоконагруженных деталей, подвергающихся ударным нагрузками с трением в условиях коррозионного и кавитационного износа.

Сталь для изготовления литых высоконагруженных деталей, подвергающихся ударным нагрузкам с трением в условиях коррозионного и кавитационного износа, содержащая углерод, хром, никель, молибден, титан, кремний и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит марганец, ниобий и бор при следующем соотношении, мас.%:

углерод 0,08÷0,15
хром 13,0÷18,0
никель 3,0÷6,0
молибден 3,0÷5,0
кремний 0,8÷1,5
титан 0,5÷1,0
марганец 2,0÷3,0
ниобий 0,5÷1,5
бор 0,4÷0,8
железо остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным конструкционным сталям, закаливающимся преимущественно на воздухе, используемым для изготовления осесимметричных корпусных деталей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к гальванизированной листовой стали с пределом прочности на растяжение 770 МПа или более, применяемой в автомобилестроении и строительстве и состоящей из участка листовой стали, слоя покрытия, образованного на поверхности участка листовой стали, мягкого слоя, непосредственно прилегающего к границе раздела со слоем покрытия, и внутреннего слоя, отличающегося от мягкого слоя.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным низкоуглеродистым мартенситным свариваемым сталям, закаливающимся на воздухе, используемым для изготовления термически упрочненных сварных конструкций, крупногабаритных изделий, а также строительных конструкций и деталей нефтяного машиностроения.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к аустенитной нержавеющей стали, используемой для изготовления труб. Сталь содержит в мас.%: Cr: от 15,0 до 23,0% и Ni: от 6,0 до 20,0%, а ее поверхность покрыта обработанным слоем с высокой плотностью энергии, в котором микроструктура и граница кристаллического зерна не различимы.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойким аустенитным сталям с повышенным содержанием кремния для использования в ядерной энергетике при изготовлении теплообменного оборудования, работающего при высокой температуре в контакте с пароводяной средой и тяжелым свинцовым жидкометаллическим теплоносителем, в частности, для изготовления теплообменных тонкостенных труб, работающих при 550°С.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению закаленной мартенситной стали, используемой для изготовления различных конструкционных и приводных деталей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления деталей режущих инструментов. Сталь содержит, в мас.%: от 0,28 до 0,5 С, от 0,10 до 1,5 Si, от 1,0 до 2,0 Mn, максимум 0,2 S, от 1,5 до 4 Cr, от 3,0 до 5 Ni, от 0,7 до 1,0 Mo, от 0,6 до 1,0 V, от следовых количеств до общего максимального содержания 0,4% мас.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к низкоуглеродистым сталям для производства проката, используемого для изготовления сварных нефте- и газопроводов, пригодных к эксплуатации в условиях Крайнего Севера.

Изобретение относится к области металлургии, в частности получению стального компонента с металлическим покрытием, который используют в качестве материала для кузовов транспортных средств.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству горячекатаной полосы толщиной 4-9 мм повышенной прочности, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки и профилирования.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к малоактивируемым жаропрочным радиационно стойким сталям, используемым в ядерной энергетике, в частности, для изготовления деталей активных зон атомных реакторов на быстрых нейтронах и оборудования термоядерных реакторов. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,16-0,25, кремний 0,30-1,30, марганец 0,50-2,00, хром 10,00-13,50, вольфрам 0,50-2,50 и/или молибден 0,60-0,90, ванадий 0,20-0,40, никель 0,50-0,80, ниобий 0,20-0,40 и/или тантал 0,01-0,30, бор 0,001-0,008, церий 0,001-0,02 и/или нитрид циркония, алюминий 0,005-0,02, железо и примеси - остальное. Сталь обладает жаропрочностью до температуры 710°C при сохранении низкого уровня наведенной радиоактивности и быстрого ее спада. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области термомеханической обработки для изготовления стального проката с требуемыми свойствами. Для обеспечения требуемого уровня потребительских свойств металлопроката получают заготовку из стали, содержащей, мас.%: C 0,05-0,18, Si 0,05-0,6, Mn 1,30-2,05, S не более 0,015, P не более 0,020, Cr 0,02-0,35, Ni 0,02-0,45, Cu 0,05-0,30, Ti не более 0,050, Nb 0,010-0,100, V не более 0,120, N не более 0,012, Al не более 0,050, Mo не более 0,45, железо и неизбежные примеси остальное. Заготовку нагревают и осуществляют черновую прокатку при температурах, превышающих температуру рекристаллизации аустенита, с междеформационной паузой, обеспечивающей требуемое снижение температуры металла, затем проводят чистовую прокатку, правку и ускоренное охлаждение проката, при этом температуру нагрева под прокатку Т устанавливают с обеспечением требуемой растворимости карбидов и нитридов микролегирующих элементов и определяют по зависимости: t+280°C<T<t+310°C, где t=883-313,95C+37,88Si-9,58Mn-2,79Cr-15,99Ni-2,55Cu+110,18Ti+5,5Nb+76,74V-142,53N+71,45Al+23,67Mo, °C, a теплоотвод с поверхности проката в процессе ускоренного охлаждения задают с обеспечением формирования требуемой объемной доли бейнита в сечении металлоизделия. 2 з.п.ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойким аустенитным хромоникелевым сталям, применяемым при производстве высокопрочного сортового проката. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,01-0,1, кремний 0,5-1,0, марганец 1,0-5,0, хром 17,0-24,0, никель 10,5-22,0, молибден 1,0-4,0, азот 0,51-0,7, вольфрам 0,2-2,5, кобальт 0,1-1,0, железо и неизбежные примеси - остальное. Повышается предел текучести и твердость, а также термическая структурная стабильность, характеризующаяся сохранением высоких значений ударной вязкости при повышенных температурах (565°C) после длительной выдержки при сохранении стойкости против питтинговой коррозии в хлорид- и сероводородсодержащих средах, а также аустенитной немагнитной структуры с магнитной проницаемостью не более 1,00 г/э. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к листу конструкционной нержавеющей стали. Лист выполнен из стали, содержащей, в мас.%: от 0,01 до 0,03 С, от 0,01 до 0,03 N, от 0,10 до 0,40 Si, от 1,5 до 2,5 Мn, 0,04 или менее Р, 0,02 или менее S, от 0,05 до 0,15 Аl, от 10 до 13 Сr, от 0,5 до 1,0 Ni, 4×(C+N) или более и 0,3 или менее Ti, Fe и неизбежные примеси в качестве остального, при этом V, Сa и О регулируются в неизбежных примесях: 0,05 или менее V, 0,0030 или менее Сa и 0,0080 или менее О. Лист обладает параметром оценки микроструктуры зоны термического влияния при сварке F и показателем технологичности FFV, удовлетворяющим F=Cr+2×Si+4×Ti-2×Ni-Mn-30×(C+N)≤11, а FFV=Cr+3×Si+16×Ti+Mo+2×Al-2×Mn-4×(Ni+Cu)-40×(C+N)+20×V≤9,0. Лист может изготавливаться при невысоких затратах и с высокой производительностью, а сварные детали из него обладают превосходной коррозионной устойчивостью. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к холоднодеформируемой стали повышенной прочности для изготовления плоских изделий, обладающих оптимальной комбинацией свариваемости и низкой склонности к замедленному трещинообразованию при высокой прочности и хороших горячей и холодной деформируемости. Сталь содержит, в мас.%: C: 0,1-1,0, Mn: 10-25, Si: до 0,5, Al: 0,3-2, Cr: 1,3-3,5, S: <0,03, P: <0,08, N: <0,1, Mo: <2, B: <0,01, Ni: <8, Cu: <5, Ca: до 0,015, по меньшей мере один элемент из группы V и Nb: Nb: 0,01-0,5, V: 0,01-0,5, а также, при необходимости, Ti: 0,01-0,5, а остальное - железо и неизбежные примеси. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к сталям, используемым для производства магистральных труб. Сталь содержит, мас.%: углерод от 0,11 до менее 0,15, кремний от 0,40 до менее 0,50, марганец 1,30-1,60, хром не более 0,30, никель 0,06-0,20, медь не более 0,30, алюминий не более 0,05, титан не более 0,03, азот не более 0,008, сера не более 0,040, фосфор 0,015-0,030, железо остальное. Сталь имеет феррито-перлитную структуру, величину временного сопротивления разрыву σВ не менее 530 Н/мм2, величину ударной вязкости KCU-40 не менее 120 Дж/см2. Улучшаются потребительские свойства указанных труб. 1 пр.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячекатаной стальной плите, не склонной к растрескиванию при снятии напряжений, применяемой для изготовления корпусов реакторов, штампованных изделий или трубопроводов. Сталь имеет состав, в мас.%: 0,019≤С≤0,030, 0,5≤Mn≤3, 0,1≤Si≤0,75, Al≤0,25, 18≤Cr≤25, 12≤Ni≤20, 1,5≤Mo≤3, 0,001≤В≤0,008, 0,25≤V≤0,35, 0,23≤N≤0,27, железо и неизбежные примеси остальное. Для компонентов стали выполняются отношение: Ni(eq)≥1,11Cr(eq)-8,24, где: Cr(eq)=Cr+Mo+1,5Si+5V+3Al+0,02, Ni(eq)=Ni+30C+x(N-0,045)+0,87, где: х=22 при 0,23≤N≤0,25 и х=20 при 0,25<N≤0,35. Сталь устойчива к окислению, обладает высокой стойкостью к ползучести и пластичностью при работе при высоких температурах. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к двухслойному листовому прокату толщиной 10-50 мм, состоящему из слоя износостойкой стали и слоя свариваемой стали, для изготовления сварных конструкций, подвергающихся ударно-абразивному износу и работающих при температуре до -40°C. Износостойкая сталь содержит, в мас.%: углерод 0,25-1,2, кремний 0,2-1,8, марганец 0,3-2,0, фосфор не более 0,025, сера не более 0,025, хром 0,3-6,5, никель 0,03-2,0, один или несколько элементов из группы: молибден 0,2-1,5, вольфрам 0,5-1,5, медь 0,05-0,4, ниобий 0,01-0,1 и ванадий 0,02-0,7, железо и неизбежные примеси - остальное. Свариваемая сталь содержит, в мас.%: углерод 0,002-0,3, кремний 0,10-0,6, марганец 0,4-1,8, фосфор не более 0,02, сера не более 0,01, хром 0,01-0,4, никель 0,01-0,5, один или несколько элементов из группы: медь 0,01-0,4, молибден 0,01-0,1, ниобий 0,01-0,1 и ванадий 0,02-0,1, железо и неизбежные примеси - остальное. Углеродный эквивалент свариваемой стали составляет не более 0,45, толщина слоя износостойкой стали составляет 10-40% или 60-90% от общей толщины проката, а прочность сцепления слоев составляет не менее 450 Н/мм2. После термической обработки изделия из проката при оптимальном расходе легирующих элементов обладают высокой износостойкостью, твердостью не менее 500 HBW, высокой прочностью слоя из свариваемой стали с пределом текучести не менее 500 МПа, в сочетании с хорошей свариваемостью и ударной вязкостью на остром надрезе при температуре до -40°C не менее 30 Дж/см2. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству изготовления толстолистовой стали для труб с толщиной стенки до 39 мм. Для обеспечения повышенной хладостойкости, высокого уровня сопротивления протяженному вязкому разрушению используют слябовую заготовку толщиной не менее 250 мм из стали, содержащей, мас.%: 0,05-0,12 С, 1,40-1,75 Mn, Si≤0,35, Ni≤0,3, Mo≤0,25, Cu≤0,3, 0,01-0,03 Ti, 0,02-0,08 Nb, V≤0,08, 0,01-0,05 Al, S≤0,005, P≤0,015, Fe и примеси - остальное, при этом количество сульфидных неметаллических включений не превышает 1,5 балла, а количество остальных неметаллических включений не превышает 3 балла. Температуру нагрева заготовок перед черновой прокаткой устанавливают в диапазоне 1160-1220°C. Черновую прокатку осуществляют в 2 стадии со степенью обжатия за проход не менее 10%. Первую стадию черновой прокатки проводят при температурах протекания полной рекристаллизации не менее 980°C до толщины промежуточной заготовки, равной 40-60% от исходной толщины слябовой заготовки. После чего осуществляют охлаждение промежуточной заготовки на воздухе. Вторую стадию черновой прокатки проводят при температуре начала прокатки, равной 870-930°C, соответствующей температуре торможения рекристаллизации при термомеханической обработке до толщины раската. Чистовую прокатку ведут при температуре начала прокатки не выше 830-890°C и при температуре конца прокатки, равной от Ar3 -50°C до Ar3 +10°C. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению высокопрочного стального листа. Лист выполнен из стали, содержащей, в мас.%: С 0,02-0,07, Si 0,05-0,50, Mn 1,10-1,60, P максимум 0,015, S максимум 0,0030, Nb 0,005-0,030, Ti 0,005-0,020, Al 0,005-0,060, Ca 0,0005-0,0060, N 0,0015-0,0070, по меньшей мере один из таких элементов, как Cu, Ni, Cr и Mo, в общем количестве от более чем 0,1% до менее чем 1,5%, а остальное - Fe и неизбежные примеси. Структура стали состоит по меньшей мере из 10%, по площади, бейнита, остальное - феррит и перлит. Степень сегрегации составляет менее чем 1,6 для Nb и менее чем 1,4 для Mn в центральной части по толщине стального листа. Получаемые листы обладают стойкость к разрушению и стойкостью к индуцированному водородом растрескиванию. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.
Наверх