Сталь Советский патент 1987 года по МПК C22C38/60 

Изобретение относится к облас металлургии, в частности, к стал которые могут быть использованы в энергомашиностроении для изготовл ния сварных конструкций, работающ под давлением, например, корпусов атомных реакторов большой мощност Известна сталь, содержащая,ма Углерод 0,13-0,65 Марганец 0,45-1,2 Кремний 0,1-0.4 Никель До 2,0 Хром До 1,5 Молибден 0,05-0,6 Один или несколько компонентов и группы, содержащий: Ванадий, ниобий 0,01-0,15 и титан 0,05-0,35 Свинец До 0,01 АЛЮМИНИЙ Железо Остальное Эта сталь имеет низкую прокаливае мость и ударную вязкость. Наиболее близкой к предлагаемо по технической сущности и достиг мому эффекту явлйется сталь, соде щая , мае.%: 0,13-0,18 Углерод 0,17-0,37 Кремний 0,30-0,60 Марганец 1,7 -2,4 1,0-1,5 Никель 0,5-0,7 Молибден 0,05-0,12 Ванадий 0,01-0,035 Алюминий 0,005-0,12 . 0,11-0,20 0,0035-0,0055 Мьшьяк Остальное Железо Сталь может содержать в виде п месей до 0,02 мас.Х фосфора и до 0,02 мас.% серы. Указанная сталь удовлетворяет своим свойствам,требованиям, пред ляемым при изготовлении сварных к пусов атомных реакторов мощностью 1 млн кВт. Однако для изготовлени корпусов реакторов мощностью свьш 1 млн. кВт, например, реактора ВВЭР-2000, в сечениях свьппе 500 м известная сталь имеет недостаточн уровень свойств. Этот недостаток жет быть ликвидирован путем увели ния прокаливаемости за счет повьш ния концентрации легирующих элеме тов, однако при этом существенно растает склонность стали к охрупч нию при термических воздействиях при замедленном охлаждении после 82 сокого отпуска и при длительных тепловых выдержках. Целью данного изобретения является повьшгение механических свойств в сечениях 500-700 мм сварных корпусов атомных реакторов мощностью до 2 млн кВт при сохранении стойкости к охрупчиванию при термическрм воздействии. Эта цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, азот, алюминий, медь, мьшьяк, фосфор и железо, дополнительно содержит сурьму и олово при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,13-0,18 Углерод 0,17-0,37 Кремний 0,30-0,60 Марганец 1,70-2,50 2,10-2,50 Никель 0,50-0,70 Молибден 0,05-0,12 Ванадий 0,005-0,012 0,01-0,035 Алюминий 0,11-0,20 0,003-0,008 МЬШ1ЬЯК 0,003-0,012 Фосфор 0,001-0,005 Сурьма 0,001-0,004 Олово Железо Остальное При этом, суммарное содержание сурьмы, олова и фосфора отвечает соотношению Sn + 2Sb + ЗР 0,039. В виде примеси сталь может содержать до 0,015 мас.% серы. Предлагаемая сталь имеет более высокое содержание никеля (2,12,5 мас.% против 1,0-1,5 мас.% у известной стали), что увеличивает прокаливаемость и позволяет повысить прочностные свойства в сечениях 500700 мм, а также увеличивает ударную вязкость и снижает склонность стали хрупкому разрушению. Кроме того, предлагаемая сталь содержит сурьму количестве 0,001-0,005 мас.% и олоо в количестве 0,001-0,004 мас.% при х суммарном совместно с фосфором одержании, отвечающем соотношению Sn + 2Sb + ЗР 0,033, что несмотря а наличие указанного количества ниеля, повьш1ающего прокаливаемость тали, но отрицательно влияющего на тойкость к охрупчиванию при термиеском воздействии, позволяет сохраить высокий уровень стойкости стали охрупчиванию при отпуске и дли3 . 94А378

тельных тепловых воздействиях в про- Как видно из табл.2, предлагаемая цессе эксплуатации за счет снижения степени обусловленного сегрегацией горофильных элементов ослабления межзеренного сцепления. В табл.1 приведен химический соетав предлагаемой стали трех плавок. В табл.2 приведены механические свойства предлагаемой и известной стали Q после оптимального режима термообра- ботки.

Химический состав предлагаемой стали (нас.)

сталь обладает более высокой прочностью, пластичностью и вязкостью, чем

Таблица 1 известная сталь, и, кроме того, имеет более низкую критическую температуру хрупкости, а, измеряемая повышением критической температуры хрупкости, стойкость к охрупчиванию при отпуске с замедленным охлазкдением и при длительных тепловых выдержках не усту- пает известной стали.

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, азот, алюминий, медь, мьшьяк, фосфор и железо, о тлишающаяся тем, что, с целью повышения механических свойств в сечениях 500-700 мм сварных корпусов автомных реакторов мощностью до 2 млн кВт при сохранении стойкости к охрупчиванию при терютческом воздействии, она дополнительно содержит сурьму и олово при следующем соотношении компонентов, мае.%: 0,13-0,18 Углерод 0,17-0,37 Кремний 0,30-0,60 Марганец 1,70-2,50 Хром 2,10-2,50 .Никель 0,50-0,70 Молибден 0,05-0,12 Ванадий 0,005-0,012 Азот 0,01-0,035 Алюминий 0,11-0,20 Медь 0,003-0,008 Мышьяк 0,003-0,012 Фосфор 0,001-0,005 Сурьма 0,001-0,004 Олово Железо Остальное СО 4 4 При зтом содержание сурьмы, рлова и фосфора отвечает соотношению Sn + 2Sb + ЗР 0,039. 00 СХ)

10,-13 0,30 0,17 1,7 2,1 0,5 0,05 0,005 20,15 0,45 0,27 2,1 2,3 0,6 0,09 0,009 30,18 0,60 0,37 2,5 2,5 0,7 0,12 0,012

Нехаянчесхие сюйстаа преплагаемой и известной стали

Лредлагмная

Таблнп 2

10

15 19

75 0,01 0,1110,0030,0120,0010,0010,039 0,022 0,1610,0050,0100,0020,0040,038 0,035 0,2oio,0080,0090,0050,0020,039