Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сс циалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 2011.78 (21) 2685658/22-02 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 22 С 38/46

Государственный комитет

СССР ло дедам изобретений н открытий

Опубликовано 2308.81. Бюллетень HB 31

Дата огубликования описания 2 3.08.81 (53) УДК 669. 15-194 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И. В. Горынин, А. А. Крошкин, О. Г. Соколов

Т. Г. Семичева, В. В. Бусыгин, А.Я. Голуб

Р. Л. Легостаев, A. A. Áoðèñoâà, К. С. т;льц

Н. В. Стеценко и В. Я. Капун (71) Заявитель (5 4) СТАЛЬ

Таблица1

Толщина стали мм

Механические свойства

1О стали

5-50 55-100

Предел прочности, кгс/мм

Предел текучести, кгс/мм

82 62

75 55

Ударная вязкость, Q1 — 60 С, кгсм/см

Изобретение относится к металлур- гии, а конкретнее к конструкционным низкоуглеродистым сталям, применяемым в конструкциях судов и прибрежных морских сооружений.

Известны низкоуглеродистые стали, применяемые при строительстве судов и прибрежных морских сооружений, основным достоинством которых является достаточно высокий уровень механических свойств, коррозионная стойкость, удовлетворительная свариваемость и относительно низкая стоимость (1) .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (2), содержащая, вес.Ът

Углерод 0,11-0,15

Кремний 0,2-0,4

Марганец О, 80-1 05

Медь 0,6-0,8

Вольфрам 0,15-0,40

Алюминий О, 02-0, 05

Хром 0,75-0,95

Никель 1,4-2,0

Молибден 0,55-0,65

Ванадий 0,02-0 05 церий 0,.01-О, 0 3 железо О ст аль ное

Эта сталь после закалки и высокого отпуска обеспечивает следующие механические свойства в листах, которые

5 представлены в табл. 1.

Относительное удлинение, В 12 18

Относительное сужение, % 50 50

Однако известная сталь легирована значительным количеством дефицитных легирующих элементов, что существен 30 но удорожает сталь и делает экономи857294

20 чески невыгодным использование ее при строительстве металлоемких морских сооружений, для плавучих буровых установок, кроме того, она имеет низкую сопротивляемость расщепление в направлении толщины листа.

Цель изобретения - повышение сопротивляемости расщеплению в направлении толщины листа.

Поставленная цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, медь, алюминий, церий и железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,09-0,13 15

Кремний О, 17-0, 37

Марганец 0,9-1,3

Хром 1,05-1,3

Никель 0,05-0,25

Молибден 0,20-0,27

Ванадий 0,01-0,03

Медь 0,2-0,4

Алюминий 0,01-0,04

Церий 0,01-0,04

Кальций 0,005-0 05

25 железо Остальное

Причем отношение содержания серы к суммарному содержанию кальция .и церия составляет 0,06-0,17.

В качестве примесей сталь может содержать. серу 0,005-0,010 вес.Ъ.

Ограничение содержания серы до

0,01% вызвано требованиями обеспечения высокого уровня свойств в вертикальном направлении, что является особенно важным для сооружений, имею- З5 щих большое количество тяжело нагруженных узлов, в которых материал работает на расщепление.

Указанное содержание серы обеспечивает новое качество стали, гарантирующее отсутствие слоис ых разрушений сварных узлов. Содержание серы

0,005-0,01% — оптимально, так как при этом гарантируется отсутствие в стали слоистых разрушений и не вызы ® вается существенного повышения стоимости в результате его десульфурации.

В табл. 2 представлен химический состав стали и сопротивляемость расщеплению, в табл. 2 — механические свойства предлагаемой стали в разных толщинах.

Иэ приведенных в табл, 2 данных видно, что раздельно ограничения содержания серы, добавки кальция и церия не обеспечивают сопротивляемости стали слоистому разрушению, характеризуемой достаточно точно величиной относительного сужения в направлении толщины листа (Ф должна быть не менее 35%). Исследования показали, что величина Р не зависит от соотношения других компонентов и определяется только соотношением содержания серы и добавок кальция и церия. Полученные экспериментальные данные позволяют заключить, что стойкость стали к слоистому разрушению (при P не менее 35%) обеспечивается только тогда, когда отношение содержания серы к суммарному содержанию кальция и церия не более 1:6 (0,170), Для более качественной оценки сопротивляемости стали слоистому разрушению, кроме испытаний разрывных образцов, вырезанных в направлении толщины, были проведены испытания сварных образцов типа "окно". В этих испытаниях проба размером 25х150х150 из исследуемой стали вваривается вертикально в жесткую раму. В результате действия сварочных напряжений в направлении толщины исследуемой пробы в ней могут возникать или не возникать, в зависимости от сопротивляемости исследуемой стали слоистому разрушению, трещиHbl параллельные плоскости пробы и называемые слоистыми разрывами. Отношение суммарной длины сложных разрывов, выявляемых на пяти темплетах к длине пробы (R/L) является критерием стойкости стали к слоистым разрушениям (должно быть равно О). Как видно иэ испытаний образцов типа "окно", отношение 3/(. равно О и получается, когда Y< не ниже 35%, а отношение с Ф не менее

1/6 °

Предлагаемая сталь хорошо сваривается и прокаливается (листы толщиной

30-100 мм) и имеет удовлетворительную корроэионную стойкость в морской воде.

857294 (О 4О с

Ю 4Ч

4Ч О а с с с

Ch Г 1

Ch с е О с.4 сЧ м

М 4Л 4Ч

1 1 и. н (Ч Ф м

Ю

tA

00

Л О сЧ N N

1 1 I с-4 40 М

4 Ч 4Ч N

CO

Ю

Ю

4Ч

lA lA

4Ч сТ . 1 1

° Ф СО

N M

Ю !

Ю

lA Ф о

N О М с с с

О 4 О

4Ч

С7

%-4 с

4

lA

Ю с

Ю и

%-4

%-4 с

Ю (Ч м

l1 о

l X

1 Х

1 5

Ж г

° Ф

Ю с

ЧЭ

1 lA

4D с

M г4

М 4Ч о о с

О О

Ю lA о о о о с с о о

Ch

О

aD с

44 al

Ю с

4Ч

%-4

aD, с

О

О с

О!

1 О

«D с

\Р Ch о г о о с с4

N М о о с о о

Ch

N г4

С О с о о

CO

4Ч

Ю с

СО 4О

СЧ 4Ч о о с с о о

%" 4

О

ОЪ сФ

Ю с

CO (Ч

4D с

aD -4 сф

4Ч

О О с с о о

Ю

%-4

О с

Ю! e

С>

О о с

О н ь с

О

%-!

Ю с

«D

lO

Ю о с

ln! ь с о

ln

Ю

О с

О л о

О с

Ю

ОЪ

%-4

О с

4 с

%-4

Ю с

О -4

44

О с

Ю с3

% 4 о с

Ю т-4

О с

О1

О

О с

О! м

Ю с

%

4Ч

О с

4Ч -4

Ю с

О Ф

44 ь с

ОЪ

%-4

О с

Ю с3 м

О с о м

«D с

О м

aD с

О (Ч ь с ь

М

aD

Ю

lA

N с

С1 с ь с

СО

Ю с

Ю Ф

N с

4Ч

4 с

Ю

О с

«D Ф

% с

«D

CO м с

Ю

4Ч

ОЪ м с

4Ч с

4D о

М

4Ч

М с

1 (Ч с

4 с

4Ч с

Ю (Ч

4Ч ь

4 Ъ

4Ч с о о (с4 с о

ГЧ с ь

4Ч

I я-4

4D с

%4 аА

Ю с

% 4 Ф ь с Г 4

Ch

4Ч

%-4

1О

Ю с

%-4! о ! а

° Ф

Ch с о

СЧ с -4 с

М с т 4

%-4

О\ с

Ch

СО с

4с3

О\ с о

4Ч с ь

ОЪ м с

Ф 4

° Ф с

О м

%-4 с

aD а-4

N с

%-!

4 Ч с ь

4Ч

4Ч с

I

I 6

I 1 Ц

1 40 ! а м

%Ч с

Ю ч 4 с

Ю 4 с

Ю

О\ к-4

4 4 ь

Ch

Ю с

Ю

С>

О1 ь

Ю -(N

lA

aD т-(Ю!

4! %

1 В,Я5!! !4! 1

Х ЯО6 Ю!

e Imx ь! оцоаxx

X 1

1 6 6 X I

XOX l X

uxxxexe о е64."н х 1 !! х Ф 0

Н6» OX ог о4оац

1 6

1 1 а

1 1 6 ! v

1

1 l ю1 оа

° oo ! O lee а

1 !44 1 фЯ

1 . I 1 Х

1 1 R x

1 4!4 1

I &< ! u! !

О!6

u! xx

К !!О х I 1

o д I ! e1 1

1Ь 1Х9 I ж1жх 1

Е х 1

l Х 1 д

1 1 Ц

1 1 6

1

1 О

I Ф Х ! oe,! ax

I ф 6 ! r x

1 — — —.3

1 X

1 ех

1 A X

СЧ Ф ОО О\ с с с

4О 1. Ю аО

СО СО сР 4Ч

l I I

О 44 аО

<Ч 4Ч т"4 44Ч су су an

lO aO 4D IO с 4 4.4 4Ч т4 с с с с о о о о

aA Ch Ch 1 аЛ

1 4Ч с3 сФ с4 С0

4Ч N 4 О с с с с с

О О О О О

4-4 N М Ч

I с3

%4

857294

Таблица 3

Толщи на листа мм

Времен ное сопротивление а кгс/мм

Предел текучест и, кгс/мм

Ударная вязкость, образец с круглым надрезом к гсм/см т

+20 С

Относительное удлинение, %

Относительное сужение

Ударная вязкость образец с острым надрезом, кгсм/см

-20 С

Количество волокна в изломе, %

17, 8-18, 5

18, 3-18, 7

18,1-24,2

23,6-17,3

18,2-17,9

18,7-17,9

18,4-19,0

19;2-20,1

19,2-19,7

20,2-18, 1

20,3-21,2

19,6-18,3

85-100

100-100

100-100

100-95

90-100

90-90

Формула изобретения

0,20-0,27

0,01-0,03

0,2-0,4

0,01-0,04

0,01-0,04

О, 005-0,05

Остальное

Молибден

Ванадий

Медь

Алюминий

Церий

Кальций

Железо

Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, медь, алюминий, церий и железо, отличающаяся тем, что, с целью повыаения сопротивляемости расщеплению в направлении толщины листа, она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении 3 компонентов, вес.В:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром Никель

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . CTBJIH gJIH фукс-но Кагату, с. 87-92.

2. Авторское

Р 388053, кл. С

0,09-0,13

0,17-0,37

0,9-1,3

1,05-1,3

0,05-0,25 40 морских конструкций.

1971, т. 27, Р 7, свидетельство СССР

22 С 38/46, 1974.

Составитель С. Деркачева

Техред М. Коштура Корректор С. Шекмар

Редактор В. Лазаренко

Заказ 7154/45 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

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

30 78-81 62-63 19-22 68-70

30 73-76 57-56 24,5-21 72-71 .60 64-67 58-57 23-22 70-71

60 72-73 53-56 21-25 73-69

60 71-73 54-57 22-24 66-75

100 68-70 51-49 21-23 70-74

4,6-4, 4

5,2-4,8

5,6-5, 7

4,8 -5,7

4,7-5,1

5 3-5,4

5,8-6,1

6,1-6,0

5,4-5,1

5,3-4,8

6,0-4,9

5,2-5,0