Сталь
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к черной металлургии , в частности к составу стали для изготовления труб и оборудования, предназначенных для добычи нефти и газа , содержащих агрессивные компоненты (сероводород, углекислый газ и хлорионы ). Цель изобретения - повышение прочности и порогового напряжения в агрессивной среде, предела выносливости сопротивления усталостному разрушению и ударной вязкости при -100°С. Сталь дополнительно содержит ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,23-0,32; кремний 0,12-0,42; марганец 0,38-0,72; хром 1,0-1,35; молибден 0,23-0,87; алюминий 0,01-0,06; ниобий 0,02- 0,06; титан 0,005-0,035; кальций 0,001-0,01; железо остальное. При условии выполнения соотношения (% кремний + % хром + + % молибден + % ниобий + % титан)/% марганец, равного 3-7. Применение предлагаемой стали позволяет повысить стойкость против задержанного и усталостного разрушения при одновременном снижении металлоемкости изделий. 2 табл. сл С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 38/28
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4435233/02 (22) 30.06.88 (46) 07.05.91. Бюл. М 17 (71) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им, И,П.Бардина (72) В.Н.Зикеев, Г.Г.Иржов, Н.А.Карпов, Г.И.Григорьева, Э.M.Ãóòìàí, Б.Ю.Зеличенок, И,И. Таланов и О.А.Хохлов (53) 669.14,018,292-194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1266895, кл. С 22 С 38/28, 1986. (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к составу стали для изготовления труб и оборудования, предназначенных для добычи нефти и газа, содержащих агрессивные компоненты (сероводород, углекислый газ и хлорИзобретение относится к черной металлургии, в частности к составу стали для изготовления труб и оборудования, предназначенных для добычи нефти и газа, содержащих агрессивные компоненты (сероводород, углекислый газ и хлор-ионы).
Цель изобретения — повышение и рочно-. сти и порогового напряжения в агрессивной среде, предела выносливости, сопротивле, ния усталостному разрушению и ударной вязкости при температуре -100 С.
Предлагаемую и известную стали выплавляют в индукционной печи. Химический состав сталей приведен в табл, 1, свойства — в табл. 2.
Сталь разливают в изложницы на слитки массой 10 кг, затем куют и прокатывают
„„ Ы„„1647038 А1 ионы). Цель изобретения — повышение прочности и порогового напряжения в агрессивной среде, предела выносливости сопротивления усталостному разрушению и ударной вязкости при -100 С. Сталь дополнительно содержит ниобий при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,23-0,32; кремний 0,12-0,42; марганец 0,38-0,72; хром 1,0-1,35; молибден
0,23-0,87; алюминий 0,01-0,06; ниобий 0,020,06; титан 0,005-0 035; кальций 0,001-0,01; железо остальное. При условии выполнения соотношения (% кремний + % хром +
+ % молибден + % ниобий + % титан)/% марганец. равного 3-7. Применение предлагаемой стали позволяет повысить стойкость против задержанного и усталостного разрушения при одновременном снижении металлоемкости изделий. 2 табл. на прутки с квадратным сечением со стороной 14 мм, от которого отбирают образцы для исследований и испытаний.
Термообработку осуществляют в камер ных нагревательных печах по режиму: закалка от 910 С в масло, отпуск 720ОС.
Испытания на ударную вязкость проводят при температуре -100 С на образцах с круглым надрезом.
Испытания на стойкость против задержанного разрушения проводят при осевом статическом нагружении круглых образцов диаметром 6 мм в растворе, содержащем 5% хлористого натрия и 0,5% уксусной кислоты, насыщенном сероводородом и углекислым газом. Пороговое напряжение (о, Р) исчисляют в долях от предела текучести.
1647038
Усталостные испытания (чистый изгиб с вращением) проведены на установках типа
МУИ-6000 с частотой вращения образца
6000 об/мин. Определяют предел выносливости(о-ь) стали на базе 10 циклов. т
Сопротивление усталостному разрушению оценивают по отношению устэлостной прочности к статической (а- и/era), Применение предлагаемой стали взамен известной позволяет повысить стойкость против задержанного и усталостного разрушения при одновременном снижении металлоемкости изделий.
Формула изобретения
Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий, титан, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и порогового напряжения в агрессивной среде, предела выносливости, сопротивления усталостному разрушению и ударной вязкости при температуре -100 С, она дополни5 тельно содержит ниобий при следующем соотношении компонентов, мас. ;
Углерод 0,23-0,32
Кремний 0,12-0,42
Марганец 0,38-0,72
10 Хром 1,0-1,35
Молибден 0,23-0,87
Алюминий 0,01-0,06
Ниобий 0,02-0,06
Титан . 0,005-0,035
15 Кальций 0,001-0,01
Железо Остальное при условии выполнения соотношения ($ кремний + 7ь хром + молибден + $ ниобий+ $ титан)/$ марганец - 3-7.
1647038
ФБК
Ф
0I X C
ОФО6
ОФ аа 0-О
О
Cmb со
О
О
О
m
m (: х
®
С:
О
lФ
Бй
m (»
4l
I»
1
0С
2 m Е
С с Ф
Ы
e) Ф
S !X
О
Е .О
IX
О с
Е
О х
Ф S х
3(<О ОО
-t LA!
Л С Э С6 С6 С» С Ъ tх
О
1 1 I 1 1 1 1
m = * в в c a а
1 I 1 1 I 1 1
СООСО - IALA Ф
ОО ОООО О О
ОООО .ОО О
QoQQOQo о
OT c LALA LA О
СЧ СЧ N O С ) 0» СЧ
О ОООО ОО О
ООООО О О
M Cl с3 СЧ CD СЧ СЧ
QQQOQOO
ООООООО
С Ъ С") С") - 0» С1 СЧ N
ООООООО О
ООООООО О
С)ОЛОООЛ О
N LA CO LA LA LA C0 С")
ООООООР О
ОЕПИОО О
-»-С Эс-СЧ - - t
° % C
Ф % % % С»
COLANLAt» СО О
С Э lA 1» lA LA С ) .СО
ООООО О О
Nr СЧЛСО СЧ О
° -СЧ ФСЧСЧ -Ч Т
ООООООО О
С Э CO СЧ СО ОЪ СО СО С )
СЧ СЧ С Э СЧ СЧ СЧ СЧ ГЭ
ОООО ООО О
Ф »»а х Е
С2Хе ф Ф ОБ !
- О р„ асаф аб с m
m и
О, а.
О Д
X 1 сч
Е
Е
Ф 0 . L»Z
dl а -С с
О.
К C
Ф>О Z
OO О
XhCQ а .0
С6 с V
Ф
О И .0 С °
Ф
О
О йИ
Е
:ь
g »»
1- ?
С»
Ф 1
Ф S а !L- 0
Ф х
Ф
S .О
Ф
X m CЕ
Е !-Х
Ф О
D. О. 1 с0 с
О
ОООСЧО О и LA !ALA LA LA П
ООООООО О
QOOLAOLALA О
Ф СЧ СО - СЧ - Ф О
С"3 Ф С1 СС " С3 0Ъ
lAOOLAOIALA О
СО 00 СО 00 ОО СО СО LA
ООООООО О
QLAOOOQO
ID СЪ»- O СЧ Ct СЧ ц)
° Ф t % t %» t»
OLAOQIAOO О
СЧ е CO ъ — e— - с — Ct) CO
СЧN "СЧ NСЧ QLAOOOOQ О
i- (О 0 CD LA t i- ID
ЛЛСОЛЛЛСО CD
OOOIAOOO Ж
CO С ) С ) СЧ - С ) CO»С
WCOО)СОCOCOCO t»
i- СЧ С ) Ct IA CD t CO