Сталь Советский патент 1982 года по МПК C22C38/32 

1

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталям и может быть использовано в энергетическом и химическом машиностроении, в теплообмеином и нефтеперерабатьтающем оборудовании, длительное время работающем в условиях воздействия повышенных температур и коррозионно-активных сред.

Известна сталь Х28 1. Однако сталь имеет низкие механические свойства.

По технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близкой к изобретению является сталь 15X251 2, содержащая, вес.%: УглеродДо 15

КремнийДо 1,0

МарганецДо 0,8

Хром24,5-27,0

Титан0,5Ч),90

СераДо 0,025

Фосфор-До 0,035

ЖелезоОстальное

(54) СТАЛЬ

Известная сталь, обладая высокой коррозионной стойкостью, отличается недостаточным уровнем длительной прочности при повышенных температурах и давлениях, и не обеспечивает требуемой надежности в работе трубных систем и арматуры различного оборудования с высокой теплонапряженностью.

Цель изобретения - повышение механических свойств стали.

10

Эта цель достигается тем, что описьтаемая сталь, содержащая углерод, кремюш, марганец, хром, титан, железо, дополнительно содержит бор, церий, азот при следующем соотношении компонентов, вес.%:

15

Углерод0,08-0,15

Кремний0,04-0,8

Марганец0,4-0,8

Хром24,0-26,0

Титан0,5-0,9

20

Бор0,002-0,008

Церий0,01-0,1

Азот0,01-0,08

ЖелезоОстальйое

397

Введение в состав стали бора и церия в указанном соотношеюш с другими легирующими элементами выбрано таким образом, чтобы структура стали после соответствующей термической обработки обеспечивала более высокие прочностные характеристики металла при повышенных температурах в коррозионно-активных средах. Бор, как и целый ряд других модификаторов, способствует измельчению зерна в стали, но в отличие от , них, резко замедляет процессы распада твердого раствора. Рентгенографически установлено, что бор образует борокарбид типа М з (С, В) 6, в котором часть атомов углерода замещена бором. Электронномикроскопические наблюдения показали, что Mj 3 (С, В) имеет более дисперсное строегше, чем карбид МззСб. При этом прочностные характеристики стали в области повышенных температур заметно возрастают.

Введение небольших добавок азота приводи к возникновению значительных статических искажений кристаллической решетки, в результате чего обеспечивается достаточно прочная блокировка даслокации. Упрочняющее воздействие примесных атомов азота примерно вдвое превышает влияние углерода и в цеЯом способствует повышению общего уровня предельных характеристик прочности и пластичности металла.

В табл. 1 приведены механические свойства сталей.

В табл. 2 приведен химический состав сталей.

Ожидаемый техник о-экономический эффект изобретения выразится в повышении эксплуатационной надежности ресурса работы трубных систем и арматуры различного оборудования с высокой теплонапряженностью.

Таблица 1

Содержание элементов, вес. Описы- 1 0,08 0,4 24,0 0,5 ваемая 0,625,0 0,7 0,12 0,7 3 0,15 Известная4 0,15 Примечан

Таблица 2 0,80,8 26,0 0,9 0,008 0,10 0,080,02 0,,60,8 25,0 0,8 --- 25 0.03 е: Результаты испытаний усреднены по 3-м образцам на точку. Образцы перед испытаниями термически обрабатьгеаются по режиму: закалка с с последующим отпуском при 750°С. Кратковременные механические свойства определяются при 20°С. Длительная прючность стали определяется на плоско-разрывных образцах в с остаточным давлением 5 «10 Па при 550°Г за 300 ч. 0,002 0,01 0,01 0,СЮ8 0,01 0с0,006 0,05 0,06 0,01 0,02

59795226

Формула изобретенияХром24,0-26,0

Сталь, содержащая углерод, кремний, мар-Бор0,002-0,008

ганец, хром, титан, железо, отличаю-Церий0,01-0,1

щ а я с я тем, что, с целью повышения$Азот0,01-0,08

механических свойств, она дополнительно со-ЖелезоОстальное

держит бор, церий, азот при следующем соотношении компонентов, вес.%:Источники информации

Углерод0,08-0,15принятые во внимание при экспертизе

Кремний0,4-0,. ГОСТ 5632-61, сталь Х28.

Марганец0,4-0,82. ГОСТ 5632-72, сталь 15Х25Т.

Титан0,5-0,9