Конструкционная сталь

Конструкционная сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналмстмческмх

Республик

О Д И С А Н И Е (657080

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 18.01.77 (21) 2443569122-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетОпубликовано 15,04.79.Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 17.04.79 г (51) М. Кл.

С 22 С 38/16

Гааударатаенкай каиктет

СССР ва делам кзабретеей я еткрытик (53) УДК 669.15 74 782 292 786 71 28 3 891-194 (088. 8) (?2) Авторы изобретения

Я. A. Шнееров, В. A. Вихлевщук, Н. П. Мельников, Г. С. Якименко, А. С. Стороженко, В. М. Черногрицкий, H. М. Хорошилов, А. Е, Асндс, В. И. Труфяков;..Л», В. Жемчужников, Л. И. Гладштейн, Л. А. Бобылева и В. Н. Йаиилов(?1) Заявитель (54) КОНСТРУКТ(ИОНН АЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к области металлургии черных металлов, а именно высокопрочных сталей улучшенного качества, обладающих высокими хладостойкостью, сопротивлением зарождению и распространению хрупких трещин и коррозионной стойкостью в прокате больших толщин, предназначенных для изготовления ответственных сварных конструкций.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является конструкционная сталь следующего химического состава, вес.%:

Углерод До 0,2

Марганец 1,3-1,7

Кремний 0,1-0,5

Азот l1o 0,02

Ванадий По 0,18

Алюминий 0,05

Молибден 0,1 5-0,40

Железо Остальное (l j.

Недостатками известной стали являются ее сравнительно невысокие хладостойкость, сопротивление распространению хрупких трешин и низкая стойкость против атмосферной коррозии.

1(елью изобретения является повышение хладостойкости, сопротивления распространения хрупких трещин и коррозионз ной стойкости.

Поставленная цель достигается тем, что сталь дополнительно содержит медь и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%

10 Углерод 0 03-0 20

Марганец О, 9-2,0

Кремний 0,03-0,1 5

Ванадий 0,05-0,20

Азот 0,01-0,03

Алюминий 0,005-0, 05

М олибден 0,1 5-0,40

Медь 0,05-0, 40

Кальций 0,001-0,03

М

Железо Остальное

В связи с высоким средством к кислороду и сере кальций эффективно уменьшает содержание, изменяет природу, форму и распределение неметаллических включений

657080

Таблица1

0,14

0,12

1,52

0,09

0,14

0,019

0,028

0,20

Углерод 0,03

1,5

2„0

Марганец 0,9

Кремний О, 03

0,4

0,15

0,20

0,03

0,05

0,40

0,03

0,40

Ванадий 0,05

0,13

0,018

0,027

0,28

0,01

Азот

Алюминий 0,005

Молибден О, 1 5

Кальций 0,001

Медь 0,05

0,26

0,015

0,25

Остальное

Железо Остальное Остальное Остальное о в стали, что благоприятно влияет на хладостойкость и сопротивление металла рас,пространению хрупких трещин в сварных соединениях.

Снижение содержания в стали кремния до 0,15% по сравнению с известной обеспечивает повышенные служебные свойства ответственных сварных конструкций, в частности сопротивления металла распространению хрупких трещин.

Механические свойства при растяжении и критически ю температуру .хрупкости определяют по результатам испытаний на ударную вязкость образцов типа 1 по ГОСТ 9454-60.

: Исследования стали на сопротивление распространению хрупких трещин проведены в Институте электросварки путем испытания на ударный изгиб крупномасштабных образцов размером 350х70х40мм с впрессованным острым надрезом глубиной 5 мм, отобранных, поперек направления прокатки листа, Надрез выполняют методом прессования специальным пуансоном. Для испытаний используют вертикальный копер с энергией разрушения 500 кгм и высотой падения груза

4 м. Образцы перед испытанием охлаждают в ванне с бензином и углекислотой и испытывают при различных температурах. Критической температурой остановки (увязания) хрупкой трещины считается

Медь вызывает иэмененис кинетики распада аустенита и способствует измельчению зерна стали, в результате чего улучшаются хладостойкость и сопротивление.металла зарождению и распространению хрупких трещин. Кроме того, сталь с медью на 10-30% более стойкая по отношению к атмосферной коррозии, чем сталь. беэ нее, Химический состав предлагаемой и известной стали представлен в табл.1 . та, при которой в изломе образцов наблюдается не менее 50% вязкой состав40 ляющей. Предварительными исследованиями установлено, что этот показатель хорошо коррелирует с результатами испытаний стали на образцах Робертсона, широко применяемых для оценки сопротивле<> ния распространению хрупких трещин за рубежом.

Испытания на склонность к атмосферной коррозии выполняют на однотипных образцах в воздушной среде, иммитирую» щей по температуре, составу и влажности атмосферу средней полосы Европейской части СССР. Время сравнительных испытаний 5000 ч.

Механические свойства и коррозионная у стойкость образцов исследованных сталей, вырезанных из, листового проката толщиной 20 мм после закалки в воде от темо о пературы 940 С и отпуска при 640 С приведены в табл.2.

Таблица2

Известная

Предлагаемая сталь

Пок.азатель сталь

1 2 3

Предел прочности, кгlмм

Предел текучести, кгlмм

79,0 89,0 86,0

68,0 79,0 . 76,5

18,0 14,0 15,0

86,0

76,0

15,5

Относительное удлинение,%

Критическая температура о хрупкости, Т„С

-75

-115 -90 -106

Критическая температура распространения хрупкой о трещины, С

-10

-21

-41

Потеря массы образцов, г/м сутки

1,3

1,1 5 1,05 0,9

Составитель С. Деркачева

Редактор H. Потапова Техред С. Мигай Корректор С. Шекмар

Заказ 1737/29 Тираж 726 Подписное

lIHHHI IH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Из приведенных данных видно, что до1 полнительное введение в известную сталь кальция и меди приводит к понижению критической температуры хрупкости и критической температуры распространения хрупкой трещины на 15-40 и 11о

31 С соответственно.

Предлагаемая сталь более чадежна при эксплуатации в сварных конструкциях по сравнению с известной.

Использование такой стали по сравнению с известной одновременно на 20-40% повысит сроки службы антикоррозионных покрытий.

Экономический эффект от использования конструкционной стали составит 80100 тыс. руб.

Формула изобретения

Конструкционнная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий,,азот, алюминий, молибден и железо, о т— л и ч а ю щ as с я тем, что, с целью повышения хладостойкости, сопротивления металла распространению хрупких трещин и коррозионной стойкости, она дополнительно содержит медь и кальций при следующем соотношении компонентов, вес. %: р Углерод

Марганец

Кремний

Ванадий

Азот

3$ Алюминий

Молибден

Медь

Кальций

Железо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Я.ЗсЫИе, Н.Adr icon .Bander, ВРеспе, Rohve 1964, M 8, 8. 420-428