Сталь
Иллюстрации
Реферат
i631555
/-"
2 (51) М. Кл.
С 22 С 38/04 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 05 05.77 (21) 2482724/22-02 е прнсоединеннеи заявки № (23) ПриоритетГееударвтвенный аметет
6авта Мееирее gN ее дегаев веретене» а етерытй (53) УДК 669.15 7 82 74 78 1 891-194 (088.8) (43) Опублнковано05,11.78.Бюллетень № 41
0 (45) Дата опубликования оннсання15.11.78
Г. В. Коротушенко, В. И. Григоркин, И. В. Франценюк, А. С. Офицеров, А. И. Третьяков и И. П. Ващенко (72) Лвтopat изобретения (71) Заявитель
Мурманское высшее инженерное морское училище им. Ленинского Комсомола (54) СТАЛЬ
Изобретение относится к металлургйи, в частности к конструкционным сталям для изготовления листового проката, используемого для изготовления газопроводных труб, предназначенных для эк сплуатации в условиях повышенного градиента внешних температур и повышенного давления транспортируемого газа.
Известна сталь следующего состава (1), вес. %:
Углерод Не более 0,12
Кремний 090 — 1 20
Марганец 1,30 — 1,65
Железо Остальное.
Эта сталь является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту.
Она имеет следующие механические свойства после термического улучшения:
Предел прочности, кг/мм 54
Предел текучести, кГ/мм
Относительное удлинениее,% 19
Относительное сужение % 60
Ударная вязкость, кГ.м/см о при минус 40 С 5, о при минус 70 С Зф
Уровень конструкционной прочности указанной стали недостаточновысок. Уровень конструкционной прочности стали в настоящее время сдерживает стремление аксплуагационников повышать производительность работы магистральных газоцрово10 дов в стране, поскольку повышение давления газа в иих выше номинального значения приводит к аварийным ситуациям.
Целью изобретения является повышение конструкционной прочности, включая ударную вязкость при отрицательных темпео ратурах до минус 70 С.
Указанная цель достигается тем, что . предлагаемая сталь дополнительно содержит бор и кальций при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Углерод 0,08 — 09 14
Кремний 08 — 1,1
Марганец 1,4 — 1,85
Вор 0,002 - 0,004
631555
Медь
Железо
0,14
Ос тальное.
Сталь М 2
Углерод 0,14
5 Кремний 1,1
Марганец 1,85
Бор 0,004
Кальций 0,08
Сера 0,032
<О фосфор 0,030
Хром 0,16
Медь 0,15
Железо Ос тальное.
Указанные стали, прокованные на штанги сечением 30х40 мм, подвергали нагреву до 1100оС вЂ” 1130 С, ковке при этих температурах с относительным обжатием 40-45% и непосредственной закалке or указанных ковочных темпера20 тур в воде или масле. Средняя скорость охлаждения при закалке в воде составяла 18.10 град/мин, а при закалке в масле — 160 грвд/мин., При каждом режиме обработки фикси )$ ровали микроструктуру и фазовый анализ.
Механические свойства определяли после дополнительного отпуска при 200-230 С.
Результаты испытаний представлены в таблице.
ЗО
Механические свойства после закалки и 200о-го отпуска
ПолучвеСкорость охлаждения or
1100 град/ми сг мая относи» предел прочности, кГ/мм предел текучести кГ/мм относ струкгура ли т.ельное сужение,% тельное удлиненение, % о
-70 С о
-40 С о
+20 С
1 18.10 бейнит 66-69 46-63 20-24 массивного типа
68-71 47-60 18-21 48-54 13,4-15
9,3-11,1 6,2-8,8 бейнит + следы феррита 59-63 45-54 19-21
1 160
48-55 13-14
8,5-1 1 6, 1-8,4
7,7-10 5,6-7,7
60-65 46-57 17-22 46-50 12-14
Кальций 0,04 — 0,08
Железо Ос тальное.
Состав предлагаемой стали выбран из условий получения при высокотемпературной непрерывной закалке структуры бейнита массивного типа с измельченным размером зерна, приобретаемым в процессе горячей пластической деформации аустенита непосредственно, перед закалкой.
В стали допускается содержание примесей, вес, %: серы — не более 0,035, фосфора - не более 0,035 хрома — не более 0,30, никеля — не более 0,30, меди — не более 0,30.
Пример . Исследовали механические свойства и влияние температуры аустенизвции и скорости охлаждения при закалке на сгруктурообразование сталей следующего состава, вес. %:
Сталь М 1
Углерод
Кремний
Марганец
Бор
Кальций
Сера
Фосфор
Хром
При всех режимах обработки стали имели:зерно 5-6 баллов. Структура бейнита массивного типа в сталях M 1, 2 характеризуется высокой устойчивостью против отпуска, например она сохраняет-. ударная вязкость, кГ.мlсм при температурах
49-56 14,3-16,0 10,4-12,6 6,9-9,3 ся даже после 250 - часовой выдержки при температуре 450 С, что свидетельо ствует об относительно высокой теплостойкости сталей со структурой бейнита массивного типа.