Конструкционная сталь

 

Союг Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.01.77 (2т) 2446640/22с присоединением заявки №вЂ” (23} Приоритет—

Опубликовано 15.04.7Э.Бюллетень М

Дата опубликования описания ) -,,04.

Гесударстхеяяи9 яюнятет

СССР в,аеяам язебрвтеяяа я етярмтяй (О88.8) Я. А. Шнееров, В. А. Вихлевщук, Н. П. Мельников, Г. С. Якименко, A. С. Стороженко, B. М. Черногрицкий, A. E. Аснис, В. И. Труфяков, Н. М. Хорошилов, Г. B. Жемчужников, Ji. И, Гладштейн, Д. Н. Хромушкин и В. Н. йанилов (72) Авторы нэобретения (71) Заявитель (54) КОСТРУКБИОННАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к области металлургии черных металлов, а именно сталей, обладающих повышенной прочностью, хладостойкостью, сопротивлением зарождению и распространению хрупких. трещин и предназначенных для изготовления ответственных сварных конструкций.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является конструкционная сталь

$1) следующего химического состава, в с.%:

Углерод 0,08-0,20

Кремний О, 2-1,0

Марганец 0,5-2,0

Медь 0,1 5-0,60

Ванадий 0,03-0,1 О

Ниобий 0,02-0,5

Алюминий 0,005-0,025

Азот 0,010-0,02

Железо Остальное

Недостатком известной стали является ее сравнительно невысокая хладостойкость и низкое сопротивление распространению хрупких трещин в сварных соединениях.

Бель изобретения — повышение хладостойкости и, сопротивления металла распространению хрупких трещин в сварныхг соединениях.

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

Углерод 0,03-0,20

Марганец 0,9-.2,0

Кремний 0,03-0,15

Ванадий 0,05-0,20

Ниобий . 0,01-0,10

Азот 0,01-0,03

Алюминий О, 005-0, 05

Медь 0,05-0,40

26

Кальций 0,001-0,03

Железо Остал ьное

В связи с высоким сродством к кислороду и сере кальций эффективно умент

6 57081 шает содержание, изменяет природу, форму и распределение неметаллических включений в стали, что благоприятно влияет на хладостойкость и сопротивление металла распространению хрупких трещин в сварных соединениях. С..ижение содержания кремния в предлагаемой стали обеспе0,13

0,14

0,03

0,20

2,00

0,15

0,40

0,20

1,45

0,90

0,03

0,5

0,05

0,05

0,23

0,10

0,051

0,025

0,018

0,10

0,01

0,05

0,03

0,03

0,005

0,01

0,001

Нет

Остальное Остальное

Остальное

Остальное

В листовом ноомализованном (при температуре 930 С) прокате толщиной

20 мм определяют механические свойсч ва при растяжении и критическую температуру, хрупкости по результатам испытаний на ударную вязкость образцов типа 1 по ГОСТ 9454-60.

Исследования стали на сопротивляемость распространению хрупких трещин проведе ны в институте . электросварки путем испытания на ударный изгиб крупномасштабных образцов размером 350х70х20мм с впрессованным острым надрезом глубиной 5 мм, отобранных поперек направления прокатки листа. Надрез выполняют методом прессования специальным пуансоном. Для испытаний используют вертикальный копер с энергией разрушения

Углерод

Марганец

Кремний

Медь

Ванадий

Ниобий

Алюминий

Азот

Кальций

Железо

0,08

0,28

0,13

0,047

0,027

0,017

0,014 чивает повышение служебных свойств ответственных сварных конструкций, в част

ВосТН сопротивление металла распространению хрупких трещин.

Химический состав предлагаемой и известной стали представлен в табл.1 .

Таблица 1

500 кгм и высотой падения груза 4 м, Образцы перед испытанием охлаждают в ванне с бензином и углекислотой и ис3$ пытывают при различных температурах.

Критической температурой остановки (увязания) хрупкой трещины считается та, при которой в изломе образцов наблюдается не менее 507 вязкой состав40 ляющей. Предварительными исследованиями установлено, что этот показатель хорошо коррелирует с результатами испытаний стали на образцах Робертсона, 4$ широко применяемых для оценки сопротив-— ляемости распространению хрупких трещин за рубежом.

В табл.2 приведены результаты испытаний предлагаемой и известной стали по приведенным методикам.

Таблица 2

П ре де л прочности, к гс/мм

Предел текучести, кгс/мм

64 72 59 65

48 56 42 50

24 19 27 23

Относительное удлинение, %

Критическая температура о хрупкости, T С

Критическая температура распространения хрупкой о трещины, С

-98 -91 -1 05 -75

-3 5 -27 -42 -1 5

Составитель С.- Иеркачева

Редактор H. Потапова Техред М. Петко Корректор С. Шекмар

Заказ 1737/29 Тираж 726 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Из приведенных данных видно, что дополнительное введение в известную сталь кальция приводит к понижению критической температуры хрупкости и критической температуры распространения о хрупких трещин на 16-30 и 12-27 С соответственно.

Это свидетельствует о том, что предлагаемая сталь более надежна при эксплуатации в сварных конструкциях по срав- 30 нению с известной.

Зкономический эффект от использова,ния предлагаемой конструкционной стали составит 80-100 тыс.руб.

Формула изобретения

Конструкционная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, 40 ниобий, азот, алюминий, медь и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения хладостойкости и сопротивления металла распространению хрупких трещин в сварных соединениях, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,03-0,20

Марганец 0,9-2,0

Кремний 0,03-0,1 5

Ванадий 0,05-0,20

Ниобий 0,01-0,1 0

Азот 0;01-0,03

Алюминий 0,005-0,05

Медь О, 05-0, 40

Кальций 0,001-0,03

Железо Остал ьное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 27131, кл, 10 ) 172, 1971,