Сталь Советский патент 1981 года по МПК C22C38/60 

(54) СТАЛЬ

1

Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям, имекяцим повышенную коррозионную стойкость к общей коррозии и сульфидному растрескиванию и используемым при производстве труб, работающих в активных средах, содержащих, например, сернистые соединения.

Известна сталь l, содержащая, вес.%:

Углерод 0,32-0,40

Марганец 1,50-1,80

Кремний 0,4-0,7

Сера До 0,035

Фосфор До 0,035

Железо Остальное

Однако указанная стгш-ь не обладает достаточной коррозионной стойкостью.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь 2, содержащая , вес.%:

Углерод 0,20-0,45

Марганец 0,60-1,40

Кремний 0,80-2,50

Хром До 1,О

Молибден До 0,50 .

Ванадий До 0,50

Никель До 0,50

Алюминий До 0,03

Сера До 0,05

Фосфор До 0,07

Железо Остальное

Известная сталь имеет достаточно, высокий уровень механической прочности при недостаточной коррозионной стойкости и сопротивлении коррозионному растрескиванию. Причем этот вы0сокий уровень механической лрочности может быть достигнут лишь в резуль- . тате закалКи в воде с последующим отпуском, что существенно повышает стоимость изготавливаемых изделий.

Цель изобретения - повшоеиие кор5розионной стойкости и сопротивления коррозионному растрескиванию стали.

Поставленная цель достигается тем. что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, алюминий, фос0фор и железо, дополнительно содержит медь, титан, церий и сурьму при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,12-0,18

5

Марганец : 1,5-2,0

Кремний 1,3-1,5

Хром0,1-0,5

Алюминий 0,1-0,5

Фосфор 0,03-0,1

0

0,1-0,5

0,1-0,2

0,01-0,05

0,01-0,05

Остальное

Приме р. Изготавливают образцы из предлагаемой стали, полученной в индукционной печи, двух составов, первый из которых содержит, вес.%: углерод 0,12; марганец 1,5, кремний 1,3; хром 0,1; медь 0,1, титан 0,1/ алюминий 0,1; фосфор 0 03, церий 0,01, сурьма 0,01; железо остальное, а второй содержит, вес.%: углерод 0,18; марганец 2,0) кремний 1,5; хром 0,5; медь 0,5; титан 0,2; алюминий 0,5; фосфор 0, церий 0,05, сурьма 0,05; железо остальное.

Изготавливают также образцы из известной стали двух составов, причем первый содержит, вес.%: углерод 0,2; марганец 0,6, кремний 0,8, хром 0,1; молибден 0,05, ванадий 0,05; никель 0,05, алюминий 0,01( сера 0,01, фосфор 0,01, железо ocTSLnbHoe, а второй - вес.%г углерод 0,45; марганец 1,4; кремний 2,5, хром 1,0, молибден 0,5, ванадий 0,5; никель0,5; алюминий 0,03; сера 0,05; фос,фор 0,07/ железо остгшьное.

Предлагаемая:

52,6

67,1 Результаты испытаний на коррозион- 45 ную стойкость в соленасыщенной сероводородсодержащей среде 1 образцов

Предлагаемая:

1 То же

Испытания образцов проводят в среде 1 (соленасЫщенный раствор нефтегазоносных районов Куйбышевского и Оренбургского месторождений с проЯ1влением сероводорода) , имеющей ионный состав, г/л; НСО 0,329, ЗОд 1,393/ се 158,11; ,459; Са 5,210 (Na+K) 94,595; HzS уд. вес. 1,168 г/см , рН 6,3, и в среде 2 (раствор, имитирующий водные соленасыщеиные растворы нефтегазоносных месторождений Азербайджанской ССР, Грозненской области с проявлением сероводорода)j содержащей 3% NaCI,

3000 мг/л HIS и 10% нее.

В среде 1 испытывают образцы размером 2 X 8 X. 100 мм весовым методом на общую коррозию, в среде 2 - цилиндрические образцы длиной 120 мм, диа1метром 10 мм с концентратором напряжения (глубина надреза 1 мм, радиус в вершине трещины 0,1 мм) на СТОЙКОСТЬ к сульфидному растрескиванию при напряжении 50 кгс/мм(0,9б ) Образцы перед испытанием подвергают нормгшизации при 860°С с последующим отпуском при .

Результаты механических испытаний образцов, изготовленных из предлагаемой и известной стали, приведены в табл. 1.. Т.а б л и ц а Ч

68,8

28,0

1,53 Коррозия равномерная по

1,38 всей поверхности образца

2,06 Коррозия носит локальный

2,19 характер, име-ются следы питтингов 100 х 8 х 2 мм, изготовленных из предлагаемой и известной стали, приведены в табл. 2. ,. , .. Таблица 2

Таким образом, при одинаковых показателях механических свойств (табл. 1) предлагаемой и известной стали скорость коррозии (табл. 2) в среде 1 предлагаемой-стали составляет 1,Ч81,53 , в то время как известной стали - 2,06-2,19 . При

Предлагаемая :

Известная:

из данных табл. 3 видно, что образцы, изготовленные из известной стали, разрушаются вследствии сульфидного растрескивания в среднем через 190 ч, в то время как образцы, изготовленные из предлагаемой стали, выдерживают испытания в течение 300 ч.

Предлагаемая сталь технологична при выплавке, хорошо обрабатывается. Кроме того, она характеризуется высокой стойкостью как к общей коррозии, так и к сульфидному растрески- . ванию в соленасыщенных растворах, содержащих сероводород. Формула изобретения Стгшь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром алннхшний, фосфор и .железо, отличающаяся 50 тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости и сопротивления

этом проводят парсшлельные испытания на двадцати образцах каждого состава при продолжительности испытаний 50 ч.

Результаты испытаний - цилиндрических образцов в среде 2 приведены в табл. 3..

ТаблицаЗ

300 Не разрушаТо же ется

300

То же

Разрыв образца

То же

коррозионному растрескиванию, она

0 дополнительно содержит медь, титан, церий и сурьму при следующем соотнесении компонентов, вес.%;

0,12-0,18

Углерод

1,5-2,0

Марганец

5

1,3-1,5

Кремний

0,1-0,5

Хром

0,1-0,5

Алюминий

0,03-0,1

Фосфор

0,1-0,5

Медь

0

0,1-0,2

Титан

0,01-0,05

Церий

0,01-0,05

Сурьма

Остальное

Железо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сталь легированная, конструкционная, марки и технические требования ГОСТ 4543-71. Стгшь марки 36Г2С. 2.Патент Франции 2107804, кл. Ъ 21 В 17/00, С 22 С 38/00, опублик. 1972.