Сталь

 

О П И С А Н И Е (ii)705003

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

* л

l:=; (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 26.06.7&(21) 2632268/22 02 с присоединением заявки Ж— (54 ) М. Кл.

С 22 С 38/16

Пкудврстввиный квинтет

СССР нв делвы нзобретеннй н аткрытнй (23) П риоритет—

Опубликовано 25. 12.7 9 ° Бюллетень Лв 47 (53) УДК 669.15194(088. 8) Дата опубликования описания 30. 12.79

А. П. Гуляев, В. Н. Зикеев, Л. B. Попова, Д. A. Литвйненко, Б, П. Шаров, Л. Ф. Косой, Л. И. Гладштейн, В. И. Гуревич, Б. 10, Зеличенок, Л. Д. Перельман, С. Т. Ушаков, О, Г. Соколов, Б. В. Поповский и Ю. Л. Легостаев (72) Авторы изобретения

Центральный ордена Трудового Красного Знамеци научноисследовательский институт черной метал ргйй, им. И. П. Бардина (7I) Заявитель (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сплавам группы, стали, и может быть применено для изготовления конструкций, работающих при низких температурах, например для

5 резервуаров и трубопроводов сжиженных газов.

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

Углерод 0,01-0, 15

Кремний О, 05-0,4

Никель 4,5»7, 5

Марганец О, 5- 3, 5

Азот О, 001-0, 05

Алюминий (0,5

Железо Остал ьное (1) .

Алюминий может быть частично заменен цирконием, бериллием, гафнием или танталом.

Эта сталь после закалки при 800900 С и отпуска при 525-625 С имеет следующие свойства: предел выносливос2 ти 86 кг/мм, предел текучести 80кгlмм относительное удлинение 18%.

Однако сталь имеет недостаточнуто о ударную вязкость при температуре -196 (< и = 4,5 кгм/см ), низкий процент волокна в изломе ударных образцов при температуре — 196 С (20%), что делает невозможной аксплуатацию этой стали при такой температуре.

Целью изобретения является повышение ударной вязкости при отрицательных температурах.

Для этого сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, алюминий, азот и железо; дополнительно содержит молибден, медь, ванадий, ниобий и редкоземельные металлы при последующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод О, 03-0, 15

К ремний 0,10 0,40

Марганец 0,5-2,0

Никель 4,0-6,5

Алюминий 0,02-0,2

Молибден 0,1-0,5

705003

Химический состав сталей приведен в табл. 1.

Таблица 1

1 0,03 О 10 0.54,0 0.,1 1,0 0,01 0,01 0,005 0,02 0,008 0,018 0,019

2 0,08 0,25 1,2 5,0 0,3 3,0. 0,08 0,03 0,015 0,06 0,05 0,021 0,020

3 0,15 0,40 2,0 6,5 0,5 5,0 0,15 0,06 0,025 0,2 0,1 0,023 0,022 нические свойства исследованы на образцах типа 1 и 1У (IOCT 9454-60) и разрывных образцах KP-1 (ГОСТ

1497-6 1) поперек направпения прокатки.

Свойства стадей приведены в табл. 2.

Слитки ковались на сутунки, а затем прокатывались на лист 12 мм и подвергались двойной нормализапии с высоким отпуском. При ковке и прокате технологических затруднений не было. МехаТаблица 2

/см 0н и работа ны (Qp кгм/см ) I и

96 С р

-196 С -196 С

68 55 ЭО 75 102 43 2 8

10,1 4,0 2,0

110 42 24

12,0 4,5 2,7

71 57 27 70: 12,1 4,5 3 0

74 59 25 65 14,0 4,9 3,3

Извесь» ная 86 80 18

1,5

4,5

7,5

После двойной нормализации и высокого отпуска сталь имеет следующие механические свойства при комнатной температуре:

Предел прочности, кг/мм 68-85

Предел текучести, кг/мм 55-68

Относительное удлинение, % 1 5-30

Относительное сужение, % 55«75

Медь 1,О 5,0

Ванадий 0,01-0, 15

Ниобий 0,01-0, 06

Азот 0,005-0,025

° — Редкоземельные металлы 0,008-0, 1

Железо Остальное

В качестве примесей сталь может .со держать серу до 0,025% и фосфор до

О, 025%.

Введение карбидообраэующих элементов ванадия, ниобия и молибдена, вызывающих дополнительное иэмедьчение ферритного зерна и уменьшение количества углерода; легнрование медью, увеличиваюшее вязкость феррита, а также goбавкн РЗМ, способствуюшие формированию гдобулярных сульфндов — все это позволяет добиться значительного увеличения вязкости у предлагаемой стали.

В пятидесятикилограммовой индукционной печи выплавлены три опытные плавки.

Ударная вязкость при го С а /:м 20-30

Ударная вязкость прн

196 С С1й кгм/см 10-25

Работа распространения

5 трещины при — 196 С

Clp кгм/см 2,0-5,5

Предлагаемая сталь превосходит известную по вязким свойствам и потому является перспективным материалом lo для конструкций, работающих при отрио цательных температурах (до минус 196 С).

При годовом производстве металла

10 тыс. тонн экономический аффект or применения предлагаемой стали составит

500 000 руб.

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, алюминий, азот и железо, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, 5 705003 6 . r. цепью увеличения ударной вязкости при отрицательных температурах, она дополнительно содержит молибден, медь, ванадий, ниобий и редкоземельные металлы при следуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,03-0, 15

Кремний О, 10-0,40

Марганец 0,5-2,0

Никель 4,0-6,5

Алюминий 0,02-0,2

Азот . 0,005-0,025

Молибден 0,1-0,5

Медь 1,0-5,0

Ванадий 0,01-0, 15

Ниобий 0,01-0,06

Редкоземельные металлы О,OOS-О, 1

Формула изобретения Железо Остальное, Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Патент США % 3444011, кл. 148-31, опублик. 1974 (прототип).

Составитель С. Йеркачева

Редактор H. Хлудова Техред О. Андрейко Корректор Е, Папи

Заказ 7970/30 Тираж 727 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4