Конструкционная сталь Советский патент 1988 года по МПК C22C38/32 

Од

го

Изобретение относится к метал- .тургии, в частности к стали, применя- (5мой для изготовления баллонов высо- зсого давления, испытьшаюидах в процес- се эксплуатации действие статических и динамических нагрузок, силу тя- зсести, пульсацию давления, гидравлические удары при резком повышении давления, удары и повторно переменные нагрузки при транспортировке и монта- ке.

Цель изобретения - повышение прокалив аемости, ударной вязкости при те гемпературах до -50°С и изотропности предлагаемой стали.

Для изучения структуры н свойств иыплавляли серию лабораторных плавок предлагаемой и известной сталей. Стал гыплавляли в открытой индукционной г:ечи емкостью 150 кг с основной футеровкой.

Химический состав исследованной стали приведен в табл,1

Слитки, прокатаны на экспёрименталь ном прокатном стане на пластины размером 400-250-15 мм. В промьпилен- 1-1ЫХ условиях пластины вварены в баллоны (по его длине) и.подвергнуты термической обработке. Закалка с S20°C с охлаждением в масло. Отпуск при 500-530 С с последующим охлаждением в воде. Твердость после термической обработки баллонов должна Сыть в пределах 269-340 НВ (ГОСТ S731-61), Испытания ударной вязкости проводили при температурах плюс 20°С и минус 50°С на ударных образцах iJHna КСи, KCV, КСТ (ГОСТ 9454-79), I Свойства исследованных плавок г редлагаемой и известной сталей при- з едены в табл,2-5.

Выплавили опытно-промышленную плавку предлагаемой стали. Из этого металла изготовили опытные баллоны, на которых определяли свойства по длине баллона. Равномерность свойств на опытных баллонах из предлагаемой стали составля ла 100%. При применении известной стали неравномерность свойств отмечена у 52% исследуемых

баллонов.

I

Таким образом, предлагаемая сталь имеет достаточно глубокую прокалива- емость, высокие значения пластических и вязких характеристик, более низкий коэффициент анизотропии, что обеспечивает высокую конструктивную прочность и позволяет применять ее для баллонов ответственного назначения.

Формула изобретения

Конструкционная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, бор железо, отличающаяся,, тем, что, с целью повьшения прокаливаемос- ти, ударной вязкости и при температурах до (-50) С и изотропности, она дополнительно содержит алюминий, титан и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод Кремний Марганец Хром .Бор

Алюминий Титан Кальций Железо

0,35-0,42

0,17-0,35

0,9-1,1

0,9-1,1

0,001-0,003

0,03-0,06

0,01-0,04

0,001-0,004

Остальное

Таблица 1

Изобретение относится к сталям, предназначенным для изготовления баллонов высокого давления, испытьшаю- щих в процессе эксплуатации действие статических и динамических нагрузок, пульсацию давления, гидравлические удары. Цель изобретения - повышение прокаливаемости, ударной вязкости при температурах до -50°С и изотропности стали, чло достигается дополнительным введением в сталь алюминия, титана и кальция. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,35-0,42; кремний 0,,35; марганец 0,9-1;1; хром 0,9-1,1; бор 0,001- 0,003; алюминий 0,03-0,06; титан 0,01- 0,04, кальций 0,001-0.,004; железо - остальное. Свойства стали следующие: козффициент анизотр. члзких характеристик 1,32 - 1,80, ударная вязкость (продольные образцы) 97-110 Дж/см ; ударная вязкость при -50 С 94 Дж/см, 5 табл. (Л

Содержание компонентов, мас.%

20,39 0,25 1,00 1,00 0,05 0,02 0,003 0,0025 .,42 0,35 1,10 1,10 0,06 0,04 0,004 0,003 Иавв.стная

4 0,40 0,30 0,98 0,90

Предпагаемя сталь может содержат серу и фосфор в количестве до 0,03 мас.Х.

0,0005

.

Примечание Механические свойства предлагаемой стали даны после

закалки при 930 С в масло и отпуска: в числителе при 500° С, вода при твердости 375 НВ, в знаменателе при твердости 302 НВ. Прототип испытан при твердости

- ,Таблица4

Таблица 2

вТ а б л и ц а 5