Коррозионностойкая сталь

Коррозионностойкая сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (1() 1002399

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт, саид-ву

1 (22)Заявлено 20.10.81 (21) 3369204/22-02 с присоединением заявки №(5l )NL. Кл.

С 22 С 38/50

Гесударствевей кааитет (23) Приоритет

Опубликовано 07. 03.83. Бюллетень ¹9

K669,14.

° 52,8-194 (088.8) (53) У,О во аелам изобретении и вткрытий

Дата опубликования описания 07.0

А.С. Зубченко, Г.А. Сальников, Ж.А, цилцна,,O,., Хубрих, Т.А. ЧеРнышова, М.С. СкУдицкий, Е.В тзамешадйй -:,,гдв., /

В.В. Заболеев-Зотов, Ю.А. Мрачковс ий, Н;:Ф,-..кЯковлев-:„, / и В.Г. Дьяков В р,-, " - в"....я:) / !

Волгограрский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) КОРРСЗИОННОСТОЙКАЯ СТАЛЬ

О, 01-0,015

13,5-14,5

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к корроэионностойким сталям, применяемым для изготовления химического и нефтехимического оборудования, обладающим повыv

5 шеннои прочностью, пластичностью, коррозионной сктойкостью основного металла и сварных соединений, улучшенной свариваемостью.

Применяемые в настоящее время ста- 1в ли типа Х18Н10Т содержат в своем составе большое количество дефицитного никеля, не обладают достаточной прочностью при температурах эксплуатации оборудования 1 1).

НаиГолее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой стали, является сталь

ООХ12НЗД, содержащая, вес.4:

Углерод До 0,06

Хром 12; 0-13,0

Никель 2,8-3,2

Медь 0,8-1,1

Марганец 0,6-0,8

Железо Остальное 12 ) .

Эта сталь имеет предел прочности

600 МПа, в зоне термовлияния сварного соединения - 550 МПа. Ударная вязкость при 20 С 60-90 Дж/см . Сварка стали производится с предварительным и сопутствующим подогревом. Стойкость сварных соединений против МКК не достаточна.

Целью изобретения. является повышение прочности, пластичности, коррозионной стойкости основного металла и сварных соединений, а также улучшение его сваоиваемости.

Для достижения указанной цели сталь, содержащая углерод, хром, никель, марганец, железо, дополнительно содержит титан, кальций, молибден, азот при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Углерод

Хром

1002399 4 зованием технологических "крестовых" проб. Такая проба позволяет судить о склонности к образованию холодных трещин при сварке.

Ручную сварку осуществляли электродами L!Jl-51 на проволоке св-ООХ12Н3 при 1, =110А.

В табл.2 приведены значения ударной вязкости основного металла и

10 зоны термического влияния.

Длительность Среда испытаний,ч

Сталь

Скорость коррозии 2. гlм ° ч мм/год

0,06

Предлагаемая

0,03

Азотная кислота (98 ) кипение

Та же

100 0,03

0,01

0,003

0,15

0,01

0,05

Известная ! прототип ) 0,08

100

0,031

0,1

500

Никель 2,5-3,5

Марганец 1,0- 1,6

Молибден 0,02-0,5

Титан 0,15-0,35

Кальций 0,005-0,1.

Азот 0,001-0,015

Железо Остальное

Сталь может содержать примеси, вес.В:

Кремний 0,1-0,4

Сера До 0,025

Фосфор До 0,015

Предложенный состав стали обеспечивает получение равномерной структуры низкоуглеродистого мартенсита в из- 15 делиях толщиной до 500 мм и однородных механических свойств по всему сечению. Сталь обладает высокой прочностью и пластичностью, хорошо сваривается,не склонна к образованию холод-N ных и горячих трещин при сварке.

Для исследования стали были выплавлены четыре плавки весом 100 кг в

: вакуумно-индукционной печи, Слитки весом 100 кг ковали на заготов" и ки 50х150 мм. Нагрев под ковку1100-1150 С. Затем производили горячую прокаТку до сечения 20х200, длина заготовки 500 мм.

Данные коррозионной стойкости Зв стали приведены в табл.!.

Как видно из табл.1 коррозион) ная стойкость предлагаемой стали в азотной кислоте (98ã. ) при. кипении соответствует 3-4 баллу 1стокких и весьма стойких материалов /. Коррозионная стойкость известной стали при испытаниях в тех же условиях соответствует баллу 6 (пониженно стойких материалов).

Испытания на свариваемость предлагаемой стали проводили с испольВ табл.3 и 4 даны химический состав сталей и их механические свойства.

Результаты испытаний, приведенные в табл.2, свидетельствуют о том, что ударная вязкость основного металла и зоны термовлияния у предлагаемой стали значительно выше. Сталь не склонна к образованию трешин при сварке. Это ускоряет и удешевляет изготовление и ремонт сварных конструкций.

Применение предлагаемой стали позволит заменить хромоникелевые нержавеющие стали типа Х18Н10T и биметалл на атой основе при изготовлении нефтехимической и химической аппаратуры, при этом экономия никеля составит около 70 кг на 1 т металла, повысить эксплуатационную надежность и увеличить срок службы аппаратуры за счет повышения коррозионной стойкости, уменьшить расход металла на изделие за счет обеспечения высоких характеристик прочности и теплопро ности.

Экономический эффект на программу 1000 т оборудования составит

180 тыс.руб., что имеет важное народнохозяйственное значение.

Т а б л и ц а 1

1002399

Таблица2

Ударная вязкость, Дж/см

Температура испытания," С

Сталь основного металла

245 216

232

205

203

238

«l l

146

128

Известная прототип 7

Таблица 3

Химический состав сталей

Содержание элементов, вес.

Сталь

) Ио

Предлагаемая

13,50 2,50 1,00

14, 0 2,80 1,30

1",50 3,50 1,60

0,015 0,015 0,020

0,035 то же

«11»

0,50

Известная (прототип) 13,40 2,90 0,60

Содеражние элементов, вес.Ж

Сталь

S P

Si Са

Си предлагаемая

0,020 0,015 0,010 0,005

0,018 0,010 0,20 Q,020

0,025 0.,015 0,40 0,10

0,15

0,21 то же

0,35

0,018 0,025 0,25

019

Предлагаемая

То же

Известная (прототип) 0,012 . 0,015 зоны термовлияния

0,007

0,001

Продолжение табл,„-3

ЭЮ ° В

1002399

Таблиц а 4

Результаты испытаний механических свойств

Относитель- jОтносительное удлине- 1ное сужение, ние, Предел прочности, МПа

Предел теку чести, МПа

Температура испытаний, 0С

Плавка, У

Сталь

Предлагаемая

800

28,2

75,1

710

483

76,8

421

16,9

500 то же

401

78,4

334

550

17,1

80,6

«1(»

600

18,8

355

303

840

72,7

720

21,0

75,4

11

456

531

16,0

500

432

408

78,3

«11

18,3

550

361

80,4

1!

600

20,4

332

«11

760

900

73,1

211

544

74,4

471

18,1

500

473

«1!»

78,1

438

550

19,3

600

«11

80,1

370

350

20,5

Известная(прототип}

20 600 460 14,0 56,0

500 281 241 59,0

13,1 то же

550 255 215 63,0

«I1»

13,0

600 227 210 65,0

«I I»

13,2

0,01-0,015 и

13,50-14,50

ВНИИПИ Заказ 1732/11 Ти

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

Формула изобретения

Коррозионностойкая сталь, содержащая углерод, хром, никелЬ, марганец, железо,отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, пластичности, коррозионной стойкости, свариваемости, она дополнительно содержит молибден, титан, кальций, азот при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Углерод

Хром

Никель 2,50-3,50

Марганец 1,00-1,60

Молибден 0,020-0,50

Титан 0,15-0,35

Кальций 0,005-0,10

Азот 0,001-0,015

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ГОСТ 5632-72, Сталь Х18Н10Т.

2. Авторское свидетельство СССР

N 250461, кл. С 22 С 38/42, 1970. аж 625 Подписное