Сталь

 

501С . ойй"-c ë и е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республкк

Iiii 697592 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.03.78 (21) 2596863/22.02 с присоединением заявки Рй (23) Приоритет (51)М. К.ч.

С 22 С 38/12

3Ъоударствеииый комитет

СССР до делам изеоретеиий и открытий

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень ¹ 42 (53) УД К 669.15-194 (088.8) Дата опубликования описания 15.11.79

Д.АЛитвиненко, С.А.Голованенко, A.ÃÌàëèìoâ, Ю.И.Матросов, К.И.Зайцев, M.Ï.Àíó÷êèí, А.С.Болотов, Н.И.Аненков, В.ВЛепорский, Л.С.Шепотинник и М.С.Бабицкий (72) Авторы изобретения

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им, И.П.Бардина (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, к сплавам на основе железа, кошсретно к сталям, используемым для строительства трубопроводов

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 11), содержащая, вес.%:

Углерод 0,08 — 0.,25

Марганец 0,7 — 2,0

Кремний 0,4 — 1,0

Азот 0,008 — 0,08

Ванадий 0,01 — 0,25

Ниобий 0,005 — 0,10

Церий 0,005 — 0,2

Железо Остальное

После нормализации эта сталь имеет следующий уровень механических свойств:

Предел прочности, 61 кг/мм2

Предел текучести, кг/мм 46

Относительное удлинение,%

Ударная вязкость при 70, кгм/см 6

Недостатком этой стали является невысокое значение ударной вязкости при температурах

-40-60 С. При испытании процент вязкой составляющей в изломе недостаточен. Низкое

5 значение ударной вязкости препятствует использованию этой cTBJIH для газонефтслровсдных труб большого диаметра, предназначенных для использования в условиях Крайнего Севера и

Сибири.

Цель изобретения — повышение ударной вязкости стали в горячекатаном состоянии.

Для достижения цели сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот церий и железо, дополнительно содержит алюминий, бор и кальций при следующем соотношении компонентов, вес%:

Углерод 0,05 — 0,14

Марганец 1,0 — 2,2

Кремний 0,08 — 0,7

Ванадий 0,03 — 0,15

Азот 0,007 — 0,03

Церий 0,005 — 0,03

Алюминий 0,005 — 0,03

Бор 0,0005 — 0,005

697592 4 соединений с связывает серу в труднодеформируемые включения, что способствует увеличению сопротивляемости стали развитию трещины прн низких температурах.

В индукционной печи выплавлены и опробованы в промышленных условиях несколько вариантов предложенной стали (химический состав представлен в табл,1). Разливка и прокатка осуществляется по обычной технологии.

10 По стандартным методикам определяется значение предела прочности, предела текучести, относительного удлинения, ударной вязкости и доли вязкой составляющей в изломах.

Механические свойства предлагаемой стали, полученные в результате испытаний приведены в табл.2.

Сравнение механических свойств предлагаемой известной стали показывает, что в связи с присутствием в стали микродобавок алюминия, 20 бора и кальция значения ударной вязкости при отрицательных температурах в горячекатаном состоянии вполне удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним при эксплуатации в условиях Севера.

25 Трубы из предлагаемой стали будут свариваться достаточно надежно, ибо она отвечает всем требованиям, предъявляемым к ее сварке и имеет низкий утлеродный эквивалент (до

0,45%) .

Таблица 1

Кальций 0,005 — 0,03

Железо Остальное.

В качестве примесей сталь может содержать хром, никель и медь 0,005-0,3% каждого.

Предлагаемая сталь имеет следующие механические свойства в состоянии после прокатки по контролируемому режиму:

Предел прочности, кг/мм 62

Предел текучести, кг/мм 46

Относительное удлинение,% 25

Ударная вязкость кгм/см при -40 С, 10 при -60 С 8

Пределы содержания основных элементов обеспечивают минимум требуемых значений механических свойств для стали данного класса.

Присутствие 0,005-0,08% алюминия, 0,00050,005% бора, 0005-0,3% никеля и 0,005-0,3%,, меди способствуют повышению величины ударной вязкости при пониженных температурах за счет измельчения зерна, дисперсионному упрочнению и дополнительному легированию твердого раствора.

Содержание в стали указанного количества кальция способствует коагуляции сернистых

Соде жанне элементов, %

1 лтсл1г

1 1

0,002 0,005 0,3 0,21 0,005 0,016 0,008 0 015

0,05 2,2 0,7 0,15 0,03 0,005

0,09 1,5 0,3 0,03 0,02 0,03 0,0005 0,3

0,14 1,0 0,08 0,10 0,007 0,03 0 005 0,12

0,01 0005 0,015 0,005 0,007 0,020

0,005 0,3 0,03 0,03 0,009 0,017

Таблица 2

Относительное удлинение, %

Предел

Предел куче сти, В мм

62

12 9

10 .8 100

10 8 100

47

47

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий, азот, церий и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости она дополнительно содержит алюминий, бор и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

697592

0,05

1,0

0,08

0,03

0,007

0 005

0,005

Составитель С. Дергачева

Техред 3.фанта

Корректор А,Гриценко

Редактор О. Колесникова

Заказ 9676

Тираж 726 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5. филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Углерод

Марганец

Кремний

Ванадий

Азот

Церий

Алюминий — 0,14 — 2,2

0,7 — 0,15 — 0,03 — 0,03 — 0,03

Бор 0,0005 — 0,005. Кальций 0,005 — 0,03

Железо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 336367, кл. С 22 С 38/12, 1972.