1
Изобретение относится к области металлургии черных металлов, а именно высокопрочных сталей улучшенного качеств обладающих высокими хла достой к остью, сопротивлением зарождению и распространению хрупких трещин и коррозионной стойкостью в прокате больших толщин, предназначенных для изготовления ответственных сварных конструкций.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является конструкционная сталь следующего химического состава, ьес.%: УглеродДо 0,2
Марганец1,3-1,7
КремнийОД-0,5
АзотДо 0,О2
ВанадийДо 0,18
АлюминийО, О 5
МолибденО,15-О,4О
ЖелезоОстальное l Недостатками известной стали являются ее сравнительно невысокие хладостой- Кость, сопротивление распространению
хрупких трещин и низкая стойкость против атмосферной коррозии.
Целью изобретения 1шляется повышение хладостойкости, сопротивления распространения хрупких трещин и коррозиной стойкости.
Поставленная цель достигается тем, что сталь дополнительно содержит медь и кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%;
Углерод
О,ОЗ-О,2О
Марганец
О,9-2,О
Кремний 0,03-0,15
Ванадий О,О5-О,20
Азот 0,01-0,03
Алюминий 0,005-0,05
М олибден 0,15-0,40
Медь 0,05-0,40 О,ОО1-б,ОЗ
Кальций
Железо Остальное
В связи с высоким среаством к кислороду и сере кальций эффективно уменьшае содержание, изменяет природу, форму и распределение неметаллических включени в стали, что благоприятно enHsier на хладостойкость и сопротивпенне метаппа рас:пространению хрупких трещин в сварных соединениях. Снижение содержания в стали кремния до ОД 5% по сравнению с известной обеспечивает повышенные служебные свойства ответственных сварных конструкций, в частности сопротивления металла распространению хрупких трющин. Медь вызывает измененне кинетики распада аустенита и способствует измельчению зерна стали, в результате чего улучшаются хладостойкость и сопротивление. металла зарождению и распространению хрупких трещин. Кроме того, сталь с медью на 10-30% более стойкая по отношению к атмосферной коррозии, чем сталь, без нее. Химический состав предлагаемой и известной стали представлен в табл.1. Таблица
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Конструкционная сталь | 1977 |
|
SU657081A1 |
| Сталь | 1981 |
|
SU954491A1 |
| ХЛАДОСТОЙКАЯ ARC-СТАЛЬ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ | 2012 |
|
RU2507296C1 |
| ХЛАДОСТОЙКАЯ СВАРИВАЕМАЯ ARC-СТАЛЬ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ | 2016 |
|
RU2681094C2 |
| Сталь | 1975 |
|
SU545692A1 |
| Сталь | 1974 |
|
SU523957A1 |
| ХЛАДОСТОЙКАЯ СВАРИВАЕМАЯ СТАЛЬ ДЛЯ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ | 2010 |
|
RU2452787C2 |
| ВЫСОКОПРОЧНАЯ ХЛАДОСТОЙКАЯ СТАЛЬ | 2014 |
|
RU2562734C1 |
| СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА НИЗКОЛЕГИРОВАННОГО ХЛАДОСТОЙКОГО СВАРИВАЕМОГО ЛИСТОВОГО ПРОКАТА | 2018 |
|
RU2690398C1 |
| Сталь | 1981 |
|
SU998573A1 |
Остальное Остальное Остальное
Механические свойства при растяжени и крнтическ ю температуру хрупкости определяют по резулнгатам испытаний на ударную вязкость образцов типа 1 по ГОСТ 9454-60.
Исследования стали на сопротивление распространению хрупких трещин проведены в Институте электросварки путем испытания на ударный изгиб крупномасштабных образцов размером 35Ох7Ох40м с впрессов.анньгм острым надрезом глубиной 5 мм, отобранных поперек направления прокатки листа. Надрез выполняют методом прессования специальным пуансонрм. Для испытаний используют вертикальный копер с энергией разрушения 5ОО кгм и высотой падения груза 4 м. Образцы перед испытанием охлаждают в ванне с бензином и углекислотой и испытъшают при различных температурах. Критической температурой остановки (увязания) хрупкой трещины считается
та, при которой в изломе образцов наблюда&тся не менее 5О% вязкой составлякяцей. Предварительными исследованиями установлено, что этот показатель хорошо коррелирует с результатами испытаний стали на образцах Робертсона, широко применяемых для оценки сопротивления распространению хрупких трещин за рубежом..,
Испытания на склонность к атмосферной коррозии выполняют на однотипных образцах в воздушной среде, иммитирую ;
щей по температуре, составу и влажности атмосферу средней полосы Европейской части СССР. Время сравнительных испытаний 5ООО ч.
Механические свойства и коррозионная
стойкость образцов исследованных сталей, вырезанных из. листового проката Толщиной 20 мм после закалки в воде от температуры 940 С и отпуска при 64О°С приведены в табл.2.
Предел прочнсх;ти, кг/мм Предел текучести, кг/мм Относительное удлинение,%
Критическая гемпература
хрупкос-га, Т.. С т
Критическая температура распространения хрупкой
Исз приведенных данных видно, что дополнительное введение в известную сталь кальция и меди приводит к пониженшо критической температуры хрупкости и
критической температуры распространения хрупкой трещины на 15-40 и 1131 С соатветственно.
Предлагаемая сталь более надежна при эксплуатации в сварных конструкциях по сравнению с известной.
Использование такой стали по сравнению с известной одновременно на 20-40% повысит сроки службы антикоррозионных покрытий.
Экономический эффект от использования конструкционной стали составит 801ОО тыс. руб. Формула изобретения Конструкционнная сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, ванадий,
Таблица2
79,0 89.0 86,0
86,0 68,0 79,0 76,5 76,0 18,0 14,0 15,0 15,5
115
-1О6
-90
-75
азот, алюминий, молибден и железо, оличающаяся тем, что, с цель повышения хладостойкости, сопротивлення металла распространению хрупких трещин- и коррозионной стойкости, она полнительно содержит медь и. кальций при спедукнцем соотношении компоненто вес. %:
Углерод
О,03-О,2О
Марганец 0,9-2,0 0,03-О,15
Кремний
Ванадий 0,05-0,20
Азот 0,01-0,03
Алюминий О,ОО5-О,05
Молибден 0,15-0,40
Медь О,05-О,4О
Кальций О,ОО1-О,ОЗ
Железо Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Л.,Н.Ас1гчап .BandeKiiBEeche, Rohr-e 1964, № 8, S. 42О-428.
