со o Изобретение относится к черной металлургии, в частности к констру ционным сталям для сварных констру ций, эксплуатируемых при криогенны температурах до -196°С, емкостей ддля храЕгения сжиженных газов, трубопроводов для транспортировки сжи женного газа и др. Известна сталь Х18Н10Т l. Указанная сталь обладает невысо кой прочностью при комнатной темпе ратуре. Так, например, сталь Х18Н имеет при комнатной температуре пр дел прочности 60 ,кгс/мм и предел кучести 30 кгс/м«1 . В последнее время широкое применение в качестве конструкциоЕтно материала в промышленности криоген изделий получили стали системыFe-N с содержанием от 2,5 до 9,5% нике Наиболее близкой к предлагаемо является сталь CsJ; содержащая, ве . 0,005-0,06 Углерод 0.17 -0,37 Кремний 0,45-0,60 Марганец 5,0-9.,5 Никель Остальное Железо Сталь имеет невысокий уровень ударной вязкости при криогенных температурах, например при - 196 I ,. оКГС -М а -3. Цель изобретения повышение ударной влзкост.и стали при отрица тельных темгге1эатурах до -19бС, Указанная цель достигается тем что сталь, содержащая углерод, кр ний, марганец, никель, железо, до нителыю содяржит хрсм, кальций,б при следуюгцем соотноиюнии .компоне тов, вес.%: 0,04-0,06 Углерод 0,10-0,20 Кремний 0,40-0,60 Марганец 4,95-9,0 Никель 0,4-0,8 0,001-0,01 Кальций 0,0006-0,002 Остсшьное Железо Одновременное модифицирование стали кальцием и бором преследует цель предельной очистки стали от примесей - серы, фосфора, зота и других, --негативно влияющих нахоло стойкость стали. , Хром вводится качество стабилизатора структуры пакетного мартенсита в стали. Выплавлены и прокованы с после ющей термической обработкой пятнадцать различных по химическому составу сталей. Плавка сталей произт водится в индукционной печи. Модифицирование сталей кальцием и бором осуществляют в KOBUie в процессе продувки стали аргоном и одновременной ей o6pa5i:)iKH синтетическим шлаком. 11рокояа-П ые слитки из сталей с содержанием пике.пя до 5% подвергают ir-.i нормализации от и отпуску при , а с содержанием никеля более 5% - нормализации от 1000°С, отпуску при 570-600-С. Содержание элементов в выплавлена ных СТИЛЯХ, Еес.%, представлено в табл.1. Стали 1 и 2 плавок (известная/ продувке аргоном и обработке синтетическим шпаком г;е подвергаются. Содержание серы, фосфора, алюминия и азота в выплавленных сталях, вес,%, приведено в табл. 2. Механические свойства, сталей представлены в табл. 3, результаты ис(У1едования микроструктуры в табл. 4. Результат. испгытаний ме.ханических свойств показывают, что уровень ударной вязкости при - 19бс предлагаемой стали ПОВЫСИЛСЯ- по сравнению с вестной плавки, и 2) более, чем на 30% для ста.пи с 9% никеля (плавка 4), и более, чем в два раза ,цля с стали с 5% аикеля (плавки 3 и 5, Также установлено, что при повышении концентрации углерода в структуре нормализованной стали появляется наряду с пакетным двойниковый тетрагональный мартенсит и, особенно при полном исчезновении в структуре пакетного Мсхртенсита, наблюдается резкое снижение ударной вязкости при -196С Гплавки 7,8,10,11,12.14 и . 15). Критерий относительной конструктивной .холодостойкости ( . 0 о аа1 Р нагружении не ниже порога хрупкости,к 1 п.ри нагружении ниже порога хрупкости ) предлагаемой стали повысился до величины 4.,14-6.,7 при 5-9% никеля по сравнению с соответствующими . величИнгини 1,45-5,5 для известной. Повышение ударной вязкости при -19.6 С. более чем на 30%, а также относительного критерия конструкторской холодостойкости позволит повысить надежность и долговечность криогенной техники, изготовленной из предлагаемой стали, а также получить значительный экономический эффект.
Таблица 1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СТАЛИ СО СТРУКТУРОЙ ПАКЕТНОГО МАРТЕНСИТА | 2012 |
|
RU2507297C1 |
| ЧУГУН | 2012 |
|
RU2487187C1 |
| ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН | 2011 |
|
RU2451100C1 |
| СТАЛЬ КОНСТРУКЦИОННАЯ С ВЫСОКОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ | 2009 |
|
RU2414520C1 |
| Сталь | 1983 |
|
SU1079693A1 |
| ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН С ШАРОВИДНЫМ ГРАФИТОМ | 2013 |
|
RU2511213C1 |
| ВЫСОКОПРОЧНАЯ СВАРИВАЕМАЯ СТАЛЬ И ЕЕ ВАРИАНТЫ | 1996 |
|
RU2136775C1 |
| ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЧУГУН | 2011 |
|
RU2451099C1 |
| ЛИТЕЙНАЯ СТАЛЬ | 2010 |
|
RU2448193C2 |
| СТАЛЬ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ БАНДАЖЕЙ | 2008 |
|
RU2413028C2 |
СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, железо, отличающаяся тем, что, с целью повьааения ударной вязкости при отрицательных температурах до , она дополнительно содержит кром, кальций, бор при следующем соотношении компонентов, вес.%: 0,04-0,06 Углерод 0,10-0,20 Кремний 0,40-0,60 Марганец 4,95-9,0 Никель 0,4-0,8 Хром 0,001-0,01 Кальций 0,0006-0,002 Бор Железо Остальное (Л с:
0,5 ая0,06
звестОД5
0,5
0,05 ая
3 0,10 0,4
4 0,20 0,06 0,6
5 0,05 0,15 0,5
б 0,16 ОД4 0,5
7 0,28 0,15 0,5
8 0,39 0,12 0,6
10 0,20 0,18 0,4 0,6
11 0;28 0,13
12 6 0,46 0,19 0,5
13 14 15 0,18 0,20 0,4 0,27 0,16 0,6 0,13 0,60 0,37
5,5
Остальное0,0
0,4
,95
0,001
0,0006
0,01 0,8
0,002
0,001
0,002. 0,6
0,002
0,0
0,001 0,7
0,001 0,5
0,001
0,001 0,7
0,002
0,3 0,8
0,002
0,002
0,002 0,7
0,001
,95 0,5
0,008
0,002
0,002 0,8
0,002
0,001
,20 0,7
0,001
0,001 0,7
0,002
,05
0,002
,00
0,001 0,6
. Т а б. лиц а .2
Продолжение табл. 2
Таб лица 3
1032040
- - - -«и «ж 4р. « «, ««
° Микроструктура
Ко.
1
Про-.
тотип Пакетный мартенсит
роотип 3- - 4- - / ,--.. ,
5; : -.-.; - . . .
67Двойниковый тетрагональный мартенсит -ь пакетный мартенсит
8Двойниковый тетрагональный мартенсит
11Пакетный мартенсит + двойниковый тетрагональный мартенсит
12Двойниковый тетрагональный мартенсит
13Пакетный мартенсит + феррит
14Двойниковый: мартенсит пакетный мартенсит,
15Двойниковый тетрагональный Мвфтенсит
Табл
