Сталь

 

СТАЛЬ, .сзодержащая углерод, кремний, 4apгaнeц, хром, никель, титан , железо,-, о т ли.чающая с я тем, что, с целью .повышения стойкости противводородного растрескивания , она дополнительно соIдержит молибден, церИй, азот при следующем соотношении компонентов, Sec.%: Углерод 0,03-0,08 Кремний0,3-0,8 Марганец 0,5-1,0 Хром17,0-19,0 Никель 9,0-11,0 Титан.0,4-0,7 Молибден 0,35-0,60 Церий0,01-0,10 Азот0,008-,0,02 Железо Остальное

СО03 СОВЕТСНИХ

М4ЪЮ

РЕСПУБЛИН

3 0 С 22 С 38/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0П 6ЫТКЙ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСЙОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВМ (21) 3362939/22-02 (22) 13.10.81 (46) 30.08.83. Бюл. 9 32 (72) К.Б. Кацов, В.И. Ткачев, В.Г. Макаренко, М.И. Астрединов, О.N. Пужай, В.Й. Холодный,, Ю.И.Русинович, И.A. Повышев и И.N.Ìóðàõîâñ кий (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН Украинской CCP (53) 669.14.018.52.821-194(088.8) (56) 1. Сталь 12Х18Н9, ГОСТ 56.32-72.

2. Сталь 08Х18Н10Т, ГОСТ 5632-72. (54)(57) СТАЛЬ,.содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, тиSU„„. 1038377 A тан, железо,-. о т л и.ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью .повышения стойкости против водородного растрескивания, она дополнительно со,держит молибден, церий, азот при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,03-0,08

Кремний 0i3-0i8

Марганец 0,5-1,0

Хром 17,0-19,0

Никель 9,0-11,0

Титан 0,4-0,7

Молибден 0,35- 0,60 иберий 0,01-0,10

Азот 0,008-,0,02

Железо Остальное

1038377

Изобретение относится к металлургии слажнолегированных сталей и сплавов и мажет быть использовано в энергетическом и химическом машиностроении в Тр.плообменнам и нефтеперерабатывающем оборудовании, длительное время работающем в условиях воздействия повышенных температур и карроэианна-активных сред.

Известна сталь марки 12Х1889 $1) .

Наиболее близкой к предлагаемой 10 является сталь p2) марки 08Х18Н10Т, содержащая, вес.Ъ:

Углерод 0,08

Кремний 0,8

Марганец 2,0 t5

Хром 17,0-19,0

Никель 9,0-11,0

Титан 5,0-0,7

Сера Да 0,020

Фосфор Да 0,035

Железа Остальное

Однако известные стали, обладая достаточной стойкостью к межкристаллитной коррозии (МКК ), проявляют, повышенную склонность к растрескиванию пад напряжением в условиях воздействия вадарадасадержащих сред и не обеспечивает требуемой надежности и долговечности в работе нефтеперерабатывающего иехимическаго оборудования. ЗО

Цель изобретения — повышение стойкости стали против водородного растрескивания.

Поставленная цель достигается тем, чта сталь, содержащая углерод, g5 ! кремний, марганец, хром, никель, титан, железа, дополнительно содержит молибден, церий, азот при сле.дующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод О, 03-0, 08

Кремний 0,3-0,8

Марганец 0,5-1,0

Хром 17,0-19,0

Никель 9,0-11,0

Титан 0,4-0,7

Молибден 0,35-0,60

Церий 0,01-0,1

Азот 0 008-0,02

Железа Остальное

Введение в состав стали молибде- 50 на и церия в укаэанном соотношении обеспечивает после стабилизации атжига при 900 С в течение 2 ч более высокое сопротивление каррозианнаму разрушению материала. Добавки 55 молибдена, снижая скорость диффуэии углерода в твердом растворе, увеличивают инкубационный период карра" зионнаго поражения металла и сдвигают. опасную зону на кривых Ролассона в область более высоких температур и выдержек. При этом изменяется характер водородного разрушения и практически полностью устраняются точечная и щелевая коррозии.

Ограничение азота, как примеси внедрения, до 0,02% способствует повышению общей коррозионной стойкости стали и снижает ее склонность к межкристаллитному растрескиванию. после закалки с высоких температур и последующего нагрева в интервале 500-850 С, а также кратковременных провокационных нагревов типа сварочных. Увеличение содержания в стали серы и фосфора выше указанных пределов вызывает неравномерное распределение карбидов в структуре металла, что ускоряет процессы растрес» кивания. Кроме того, сульфиды, как и фосфиды, являются активаторами процесса абсорбции водорода.

Снижению конечного содержания примесей внедрения в металле в результате процессов раскисления и десульфурации при выплавке способствует также и введение небольших добавок церия. При этом уменьшается дендритная ликвация литейной продукции, улучшаются ударные характеристики основного металла и его сварных соединений..

Выплавку опытной стали проводят в лабораторной 100 кг открытой индукционной и промышленной 2 т плазменно-дуговой печах методом сплавления свежих шихтовых материалов, чистых па содержанию серы, фосфора и примесей цветных металлов.

Разливку металла производят в изложницы. Отлитый металл прокавывают на пруток диаметром 30-90 мм и заготовки для получения листа толщиной 1-3 мм.

В -табл. 1 приведен химический состав, а в табл. 2 — механические свойства после стабилизирующего отпуска при 900ОC в течение 2 ч, результаты определения склонности исследованных материалов к корроэионному растрескиванию (KP).

Определение стойкости исследуемых материалов к водородному растрескиванию проводят в водном растворе

NaCl с рН 4„0 с заданной пластической деформацией при растягивающем напряжении 1,25< и 85 С.

Предлагаемый состав стали высокоэффективен, так как обладает практически.на порядок большей стой-, костью к корроэионнаму (водородному) растрескиванию, что дает возможность повысить эксплуатационную надежность и ресурс работы нефтехимического и теплообменного оборудования.

Таблица1

«Ф I

1 "1

l е «,е ««

Содержание компонентов, вес.Ф

Состав

Ni Mo Ti Ce N S P

° @ ° @а«« @

С Si Mn Cr

O O0B 0,006 0,007 ОСталь" ное

1 0,05 О,;3 0,5 17,0 9,0 . 0,35 .0,4 0,01

2 6,06 0,6 0,8 18,0 10,0 0,50 0,6 0,05 0,015 0,010 0,.009

3 О 08 . 0,8 1,0 19,0 11,0 0,60 0,7 0,10 0,02 0,015 0,015

Таблица 2

Время до появления склонности к КР, ч

Механические свойства

Предел проч- Предел текуности,. МПа чести, МПа

Относительное удлинение, Ф

Предлагаемая сталь

505

205

520

220

525

225

Известная сталь

150

200

Ф

Отсутствие разрушения.

Составитель Л. Суязова

Редактор Н. Кешеля Техред К.Ммцьо Корректор В. Вутяга

Заказ 6147/27 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 м «Ю Й а C «1 филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4Ю ю,е ° ю

Состав.

1000