Сталь

 

Союз Советскик

Социалистическмв

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ пп836195

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3аявлеио 0608,79 (21) 2807328/22-02 (я)м. кл.з

C: 22 С 38/50 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.0681.Бюллетень Н9 21 (53) УДК 669.14. .018,41-194 (088.8) Дата опубликования описания 070681

72 Авторы

В.В. Ардентов, И.С. Аксаков, Н.Ф. Владимиров, (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, в частности к легированным сталям, которые применяться в конструкциях для работы при температурах до

196о

Известна сталь "ASTM", содержащая, вес.Ъ:

Углерод < 0,13

Марганец < 0,90

Кремний < О, 015-0, 30

Никель 8 5-9 5.

Фосфор < 0,035

Сера < 0,040

Железо Остальное P1).

Эта сталь имеет ферритную структу- 15 ру.

В стали высокая ударная вязкость при низких температурах обеспечивается за счет легирования феррита никелем. характерным для данной высокони- 20 келевой стали является полосчатость структуры. Термообработка ие может устранить полосчатость Структуры и связанную с ней аниэотропию свойств.

Падение свойств, вызываемое полосчатостью структуры, увеличивается в зоне термического влияния сварных швов, так как при циклических нагревах, имеющих место при сварке, растет зерно, снижающее работоспособ ность сварных соединений при мину- совых температурах. Все это ухудшает работоспособность стали, снижает ее технологичность и ограничивает ее применение в конструкциях.

Полуфабрикаты иэ этой стали имеют склонность к трещинообразованию при формоиэменении в области температур деформации, в результате чего наблюдаются высокие отходы.

Цель изобретения — создание стали в толщинах до 200 мм, обеспечивающей высокую ударную вязкость и сопротивляемость развивающейся трещине основного металла и зоны термического влияния сварного соединения вплоть до температуры - 1360C высокую изотропность свойств в зависимости от направления горячей пластической обработки и повышенную деформационную способность в интервале 900-1150 С. о Эта цель. достигается, тем, что предлагаемая сталь дополнительно содержит хром, медь, титан, церий и-алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ

Углерод 0,02-0,12

Никель 7,3 -8,9

Марганец 0 35-0,80

Кремний 0,12-0,50

836195

Полученные результаты испытаний на ударный изгиб образцов Шарпи с

V-образным надрезом (ГОСТ 9564-60 тип IV) приведены в табл. 2.

Предлагаемая сталь может свариваться теми же электродами что и известная сталь.

Высокая пластичность предлагаемой стали в направлении толщины листа предотвращает опасность расслоения листовой стали при действии растягивающих напряжений, что позволяет использовать ее в сварных узлах конструкций с Т-образными соединениями, Предлагаемая сталь имеет хорошую технологичность при получении металлургических полуфабрикатОв и изготовлении готовых деталей.

Высокий уровень физико-механических свойств и малая их анизотропия при температурах вплоть до -196 С позволяет широко испольэовать предлагаемую сталь в криогенной технике, например, в качестве основного материала .резервуаров, предназначенных для перевозки и хранения сжиженного природного газа.

Таблица 1

99 состава

Содержание химических элементов, %

Сера Фосфор Железо

Мар- Крем- Ти- Церий Алюанец ний Хром Медь тан миний

НиУгле род кел

Предлагаемая

1 0,03 7,30 0,35 0,12 0,01 0,01 0,02 0,005

0,12 8,90 0,80 0,50 0,80 2,50 0,25 0,010

0,07 8,15 0,55 0,32 0,39 1,20 0,14 0,007

Известная

0 029 0 024 тносительное сужение, Ъ.9 состава

Температура испытания

+ 20 С

Температура испытания — 196 С

Температура испытания

+ 20 С продольные поперечные продольные попереч ные поперечные вертикальные

Предлагаемая

29,4

20,2

27,8

28,8

17,7

27,0

18,5

15,4

18,5

17,2

12,2

16,0

79,1

69,2

73,5

77,1

60,0

69,2

Известная

13,1

9,3

7 7

6,0

67,2

20 4

Сера 0,001-0,010

Фосфор 0,001-0,015

Хром 0,01-0,80

Медь 0,01-2,50

Титан 0,02-0,25

Церий 0,005-0,010

Алюминий 0,02-0,15

Железо Остальное

Содержание стали в предлагаемых пределах серы, фосфора, алюминия и церия способствует получению высоких

I значений пластических свойств в нап-равлении оси Z (по толщине материала.

Легирование в предлагаемых пределах алюминием, титаном и церием обеспечивает также хорошую деформируемость стали в .интервале температур

900-1150 С.

Заявленная сталь была выплавлена в лабораторных и заводских условиях.

Из слитко з лабораторной выплавки были изготовлены листы толщиной 20

14 мм, а иэ слитков заводского производства крупногабаритные листы, сортовой прокат и поковки сечением до 200 мм.

Для испытания стали были изготовлены четыре состава, приведенные в табл. 1.

0,10 9.,4 0,80 — 0 16

Ударная вязкость, кгм/см

0,02 0,001 0,001 Остальное

0,15 0,010 0,015 То же

0,08 0,005 0,07

836195

Формула изобретения

Составитель Л. Суязова

Техред С. Мигунова Корректор Н. Стец

Редактор С. Титова

Заказ 2842/15 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Сталь, содержащая углерод, никель, марганец, кремний, серу, фосфор и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения ударной вязкости при температуре -196 С и изотропности механических свойств, она дополнительно содержит хром, медь, титан, церий и алюминий при следующем соотношении компонентов,, вес.Ъг

Углерод 0,02-0,12

Никель 7,30-8,90

Марганец 0,35-0,80

Кремний 0,1.2-0,50

Сера 0,001 -0,010

Фосфор 0,001 -0,015

Хром 0,01-0,80

Медь 0,01-2,50

Титан Ою02-Ос25

Церий 0,005-0,010

Алюминий 0,02-0,15

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды Американского общества инженеров-механиков. т. 95, сер.9 4, IN. "Мир", 1973, с. 181-189 (прототип).