Низколегированная сталь Советский патент 1986 года по МПК C22C38/46 

Изобретение относится к металлургии, в частности к низколегированным свариваемым сталям, применяющимс в строительстве и машиностроении.

Цель изобретения - повышение ударной вязкости стали после механического старения и повышение предела прочности.

Добавка бария обеспечивает хэчище- ние твердого раствора от азота, водорода, кислорода, измельчает зерно под влиянием образования карбонит- ридной Фазы, глобуляризирует неметаллические включения, что сопровождается повьш1ением характеристик ударной вязкости стали, особенно после механического старения при одновременном повьппении прочности.

Нижние пределы основных.легирующих элементов; углерода, марганца, никеля, хрома, меди, обеспечивают необходимый уровень прочности стали. Увеличение содержания в стали этих элементов выше верхних пределов приводит к увеличению хрупкости стали и ухудшает свариваемость.

Содержание алюминия в стали меньше 0,02 мас.% недостаточно для полного удаления кислорода из твердого раствора. Содержание алюминия выше 0,08 мас.% приводит к загрязнению стали неметаллическими включениями Al20j и ухудшает технологичность стали и качество поверхности.

Содержание ванадия ниже 0,05 мас. недостаточно для связьшания азота, а также образования необходимого количества карбонитридов для достижения высокой прочности и вязкости в результате измельчения зерна.

При содержании ванадия вьппе 0,12 мас,% он растворяется в твердом растворе, что приводит к охрупчива- нию стали.

Наибольший эффект от введения бария достигается при его введении в сталь, предварительно раскисленную алюминием, при этом в случае остаточного содержания алюминия на уровне 0,02-0,08 мас.% барий способствует более глубокому раскислению металла, десульфурации и глобуляриза- ции неметаллических включений. Оптимальный уровень механических свойств

стали обеспечивается при содержании в ней бария 0,001-0,05 мас.%.

Вьтлавку предлагаемой и известной сталей проводят в 60-килограммовой основной индукционной печи. Расплав

в индукционной печи доводят до 1600- 1630°С, продувают кислородом до необходимого содержания углерода, после чего Скачивают шлак и раскисляют металл алюминия, который выводят на

штанге. Затем металл сливают в ковш. При сливе под струю металла дают необходимое количество легирующих элементов и раскислителей, при этом барий вводится в виде ферросиликобария марки ФСВ-1. Выплавленный металл разливают в изложницы для слитков массой 20 кг. Полученные слитки проковывают на карты толщиной 14 мм и после термообработки (закалка при и отпуск при ) исследуют механические свойства. На картах определяют также химический состав сталей, который приведен в табл. 1.

Механические свойства предлагаемой и известной сталей приведены в табл. 2. Их определяют при испыта- НИИ на растяжение пропорциональных цилиндp tчecкиx образцов. Склонность

стали к механическому старению оценивают по результатам испытания на ударный изгиб образцов с радиусом надреза ,25 мм, изготовленных из деформированного металла.

5

Сравнение механических свойств известной и предлагаемой сталей пока- зьшает, что использование предлагаемой стали для металлоконструкций позволяет повысить надежность изделий в 2 раза за счет уменьшения склонности стали к деформационному старению, а также сократить расход металла за счет повышения прочности стали.

Известная 1

Предлагаемая

0,10 0,38 0,82 0,21 1,ЗА 1,00 0,08 0,012 - 0,021

Таблица I

1 LJ JLA. Л