ВОДОРОДОСТОЙКАЯ СТАЛЬ Российский патент 2008 года по МПК C22C38/48 

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут найти применение в технике при изготовлении синтетического аммиака, гидрировании углей при получении искусственного бензина, в других процессах химической, нефтяной, газовой промышленности.

Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,01-0,05, кремний 0,2-0,5; марганец 0,1-0,8; хром 19,0-21,0; никель 44,0-46,0; молибден 4,0-6,0; ниобий 0,8-1,2; двуокись тория 0,05-0,3; кальций 0,005-0,08; железо - остальное [1]. Такая сталь предназначена для работы и водородсодержащих газовых средах.

Задача изобретения состоит в повышении водородоустойчивости стали.

Технический результат достигается тем, что водородостойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ниобий, двуокись тория, кальций, железо, дополнительно включает ванадий и вольфрам, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,03-0,07; кремний 0,15-0,3; марганец 0,3-0,5; хром 19,0-21,0; никель 40,0-44,0; молибден 2,5-3,5; ниобий 0,2-0,4; двуокись тория 0,05-0,1; кальций 0,003-0,007; ванадий 0,15-0,3; вольфрам 0,1-0,2; железо - остальное.

В таблице приведены составы стали.

ТаблицаКомпонентыСостав, мас.%:123Углерод0,030,050,07Кремний0,30,220,15Марганец0,50,40,3Хром19,020,021,0Никель44,042,040,0Молибден3,53,02,5Ниобий0,20,30,4Двуокись тория0,10,070,05Кальций0,0030,0050,007Ванадий0,30,220,15Вольфрам0,10,150,2Железоостальноеостальноеостальное

В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Хром и никель обеспечивают высокую коррозионную стойкость стали. Молибден и ниобий упрочняют твердый раствор. Вольфрам увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах. Ванадий и кальций раскисляют сталь. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Двуокись тория способствует уменьшению хрупкости стали при ее насыщении водородом.

Выплавка стали может быть проведена в вакуумной индукционной печи. Разливка стали осуществляется при температуре 1550-1570°С в слитки, которые в течение 1 ч выдерживают в плавильной камере, а затем охлаждают на воздухе. Перед испытанием образцы (прутки диаметром 50 мм) подвергают аустенизации при 1100°С в течение 2 ч с последующим охлаждением на воздухе и отпуском. Наводороживание образцов осуществляется в автоклаве при 700°С и давлении 50 МПа в течение 300 ч.

Содержание водорода в металле составляет 20-30 см³/100 г. Предел прочности стали на растяжение 880-900 МПа.

Источники информации

1. SU 971908 А1, С22С 38/48, 1982.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении синтетического аммиака, гидрировании углей, при получении искусственного бензина и в других процессах химической, нефтяной, газовой промышленности. Сталь содержит, мас%: углерод 0,03-0,07; кремний 0,15-0,3; марганец 0,3-0,5; хром 19,0-21,0; никель 40,0-44,0; молибден 2,5-3,5; ниобий 0,2-0,4; двуокись тория 0,05-0,1; кальций 0,003-0,007; ванадий 0,15-0,3; вольфрам 0,1-0,2; железо - остальное. Технический результат: повышение водородоустойчивости. 1 табл.

Водородостойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ниобий, двуокись тория, кальций и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ванадий и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод0,03-0,07кремний0,15-0,3марганец0,3-0,5хром19,0-21,0никель40,0-44,0молибден2,5-3,5ниобий0,2-0,4двуокись тория0,05-0,1кальций0,003-0,007ванадий0,15-0,3вольфрам0,1-0,2железоостальное