Низколегированная сталь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическии

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 09,09.76 (21)2401227/22-02 с присоединением заявки %— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 250778.Бюллетень Рй 27

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

55(45) Дата опубликования описания 19.06.78 (72) Авторы Д.A.Ëèòâèíå êo, Ю.И.Матросов, В.Т,Абабков, A.Ã.Íàñèáoâ, изобретения В.В.Наговицынуи В.И.Николаев

Центральный ордена Трудового Красного намени

Pl) ЗаЯВИтЕЛЬ научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (54) НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАНЬ

Изобретение относится к металлургии, а именно к сплавам железа, в частности к ниэквлегированным сталям, предназначенный для трубопроводов для изготовления нефте- и газопроводных 5 труб большого диаметра, применяемых при разработке газовых и нефтяных месторождений.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо- 10 му результату является низколегированная сталь (11. Она содержит следующие компоненты, вес, %:

Углерод 0 05-0,14

Марганец 1,2-2,0 15

Кремний 0,15-0,35

Титан 0,05-0,10

Азот 0,001-0,020

Ванадий 0,05-0,15

Ниобий 0,005-0,06 в0

Алюминий 0,005-0,10

Церий 0 005-0,050

Железо Остальное.

Известная сталь после прокатки по контролируемому режиму имеет следую- И щие механические свойства:

Предел прочности, кг/мм 2 54

Предел текучести, кг/мм 41 ЗО

Относительное удлинение, % 25 ударная вязкость при т20 С, кгм/см 10-11

Недостатками этой стали являются низкие значения механических свойств и высокий порог хладноломкости, несоответствующие требованиям эксплуатации в условиях Крайнего Севера.

Целью изобретения является повышение механических свойств стали в горячекатаном состоянии.

Это достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, титан, азот, ванадий, .ниобий, алюминий, редкоземельные металлы и железо, дополнительно содержит медь и кальций при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод . 0,05-0,22

Марганец 1,0-2,0

Кремний 0,15-0,8

Титан 0,01-0,10

Азот 0,010-0,03

Ва нади и 0,03-0,15

Ниобий 0,002-0,10

Алюминий 0,01-0,06

Редкоземельные металлы 0,002-0,05

616337

Медь 0,03-0 5

Кальций 0 002-О,О6

Железо Остальное.

В качестве примесей сталь может содержать серу и фосфор не более

0,03 вес. % каждого.

Присутствие 0,03-0,15 вес.% вана- 8 дия, 0,002-0,10 вес.% ниобия, 0,010,06 вес.% алюминия и 0,03-0,5 вес.% меди способствует дисперсионному твердению, образуя карбиды, нитриды и карбонитриды, дополнительно легирует твер; О дый раствор феррита, измельчает зерно, тем самым повышает прочностные характеристики и оказывает положительное влияние на пластические характеристики стали.

l5

Содержащиеся в.стали 0,002-0,05 вес.% РЗМ и 0,002-0,06 вес.% кальция. .легируют твердый раствор, каогулируют серу и тем самым повышают ударную вязкость стали, соответственно понижая критическую, температуру хрупкости стали.

Таблица 1.

Содержание элементов, вес. %

Соста с мн S< т, и Ч МЬ АВ Со, Ссi Р3Щ 8 р ва

0,07 0,02, 0,03 0,02 0,002

Оф02 Ор02

2 О, 15 1 2 0 5 0,02 0,006 0,10 0,002

3 0,20 1,5 0,2 0,10 0,020 0,03 0,10

М

Таблица 2

Я ь г/мм

-40

27 13 10

25 13 9

26 12 9

1 70

2 72

3 7l

-40

-40

Азот. 0,010-0,03

Ванадий 0,03-0,15

Ниобий 0(002-0,10

Алюминий 0,01-0,06

Редкоземельные металлы 0,002-0,05

55 Медь 0,03-0 5

Кальций 0,002-0,06

Железо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

60 1. Заявка Р 2360466, 11.05.76, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.

Тираж 772 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4

1 0,08 2фО 0 7 0,08 Оу03 0,12

Формула изобретейия

Ниэколегированная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, титан, азот, ванадий, ниобий,. алюминий, редкоземельные металлы и железо, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств в.горячекатаном состоянии, она дополнительно содержит медь и кальций при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 0,05"0,22

Марганец 1,0-2,0

Кремний О, 15-0,8

Титан 0,01-0,1О

11НИИПИ Заказ 4026/29

В лабораторных условиях были выплавлены три плавки стали. Химический состав предлагаемой стали представлен в табл. 1.

Сталь была прокатана на лист толщиной 12 мм. При ковке и прокатке технологических затруднений не было.

Механические свойства стали после прокатки по контролируемому режиму приведены в табл. 2.

При использовании прЕдлагаемой стали эа счет более высокого уровня механических свойств снижается толщина труб на 10-15%, повышается долговечность и надежность трубопроводов и воэможность использования их в более жестких условиях эксплуатации.

Техническое преимущество предлагаемой стали заключается в улучшенной сваривабмости и технологичности.

За счет экономии металла и повышения долговечности сумма ожидаемого экономического эффекта составит около 250 тыс.руб.