Сталь для сварных конструкций

 

Изобретение относится к металлургии , конкретнее к низколегированным конструкционным сталям повьшенной прочности. Цель изобретения - повьпиение ударной вязкости. Сталь преимущественно для сварных конструкций толщиной до 80 мм содержит,мае.%: углерод 0,05-0,12; кремний 0,17-0,60; .марганец 0,46-2,40; хром 0,1-2,3; церий 0,003-0,08; алюминий 0,04-0,08; кальций . 0,003-0,05; железо - остальное . При этом количество одного из двух элементов - марганца или хрома составляет не менее 1,8 мас.%, а содержание другого определяется по зависимости Мп 2,2-0,7 Сг(2,3-Сг) + + ЗС. Для сварных конструкций толщиной более 80 мм сталь при содержании марганца 1,8-2,4 мае.% содержит 1 - 1,5 мас.% хрома. 2 з.п. ф-лы., 2 табл. с 9 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 5D 4 С 22 С 38/18 38/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4156366/31-02 (22) 25. 11. 86 (46) 23.03.88. Бюл. ¹ 11 (71) Институт электросварки им.Е.O.Па" тона (72) С.В.Егорова, Ю.А.Стеренбоген, А.В.Юрчишин, E.Н.Солина, А.И.Кренделева, М.С.Скудицкий, Г.А.Сальников, Г.И.Бублик, Ю.В.Липухин, Д.А.Литвиненко, И.К.Дранковский, В.Г.Дьяков и А.Н.Бочаров (53) 669.15-194 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 657081, кл. С 22 С 30/16, 1977.

Сталь 09Г2С. ГОСТ 5220-79. (54) СТАЛЬ ДЛЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее к низколегированным конструкционным сталям повышенной прочности. Цель изобретения— повышение ударной вязкости. Сталь преимущественно для сварных конструкций толщиной до 80 мм содержит,мас.7.: углерод 0,05-0, 12; кремний О, 17-0,60; .марганец 0,46-2,40; хром О, 1-2,3; церий 0,003-0,08; алюминий 0,04-0,08; кальций . 0,003-0,05; железо — остальное. При этом количество одного из двух элементов — марганца или хрома составляет не менее 1,8 мас.7., а содержание другого определяется по зависимости Мп = 2,2-0,7 Cr(2,3-Cr) +

+ ЗС. Для сварных конструкций толщиной более 80 мм сталь при содержании марганца 1,8-2,4 мас.7. содержит 1

1,5 мас.7 хрома. 2 з.п. ф-лы., 2 табл.

1382869

Изобретение относится к металлургии, а именно к низколегированным конструкциям сталей повышеннбй прочности с высокой стойкостью против пе,регрева при сварке, предназначенных для изготовления сосудов и аппаратов, эксплуатируемых в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности при отрицательных рабочих температурах.

Целью изобретения является повьппение ударной вязкости.

В качестве примесей. сталь может содержать никель и медь в количестве не более 0,3 мас. ., а также серу и фосфор в количестве не более

0,03 мас. . каждого элемента.

При содержании в стали марганца в количестве 0,46-2,4 мас. и хрома

0,1-2,3 мас.% для сварных конструкций толщиной до 80 мм количество одного из двух элементов должно составлять не менее 1,8 мас., а содержание

1 другого определяют по зависимости

Мп = 2 2 — 0,7 Cr — 0,7 Сг(2,3-Сг) + 3С

У Э

При этом в стали одновременно увеличивается ударная вязкость феррита, измельчается вторичная структура участка перегрева, в значительной степени подавляется образование видманштеттовой структуры и ферритных оторочек по границам зерен, что обеспечивает повышение ударной вязкости металла в зоне термического влияния при электрошлаковой сварке.

Сталь опытных составов выплавляют в электропечи объемом 8 т. Слитки прокатывают на лист толщиной 10-80 и 81-140 мм и сваривают электрошлаковым способом проволокой св — 10Г2С на стандартных режимах. Сварные сое0 динения подвергают отпуску при 560 С.

Испытывают основной металл (после о о нормализации 920 С и отпуска 650 С) на растяжение и ударный изгиб (на .. образцах с круглым надрезом Менаже) о при температурах (+20)-(-90) С,учас-, ток перегрева — на ударный изгиб при а температурах (-20)-(-70) С. За критическую температуру хрупкости принимают температуру, при которой KCU одного или нескольких образцов составляет 20 Дж/см2 . Структуру металла участка перегрева иссЛедуют с помощью оптического микроскопа на шлифах, травленн..х в 57-ном растворе азотной кислоты, и электронных микроскопов. Склонность сталей к росту

5 зерна оценивают по величине бывших аустенитных зерен в участке перегрева.

Химический состав сталей приведен в табл. 1; результаты испытаний механических свойств и ударной вязкости сталей, прокатанных на толщину 60 и

85 мм, а также ударной вязкости металла эоны термического влияния сварных соединений этих сталей, выполнен15 ных электрошлаковой сваркой без последующей нормализации, — в табл. 2.

Предлагаемая сталь обладает высокой ударной вязкостью при испытаниях о вплоть до -90 С, а ее сварные соединения, выполненные электрошлаковой сваркой без последующей нормализации, обладают ударной вязкостью выше, требуемой стандартами (30 Дж/

/см2) при температуре испытаний

В о

25 вплоть до -70 С.

Формула изобретения

1. Сталь для сварных конструкций, содержащая углерод, кремний, маргаЗО нец хром и железо о т л и ч а ю—

У щ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости, она дополнительно содержит церий, алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. :

З5 Углерод 0,05-0,12

Кремний 0 17-0,60

Марганец 0,46-2,40

Хром 0,10-2, 30

Церий 0,003-0,08

40 Алюминий 0,04-0,08

Кальций 0,003-0,05

Железо Остальное

2. Сталь по п.1, преимущественно для сварных конструкций толщиной до

45 80 мм, отличающаяся тем, что при содержании марганца или хрома не менее 1,8 мас.Ж содержание второго компонента определяется по зависимости

Nn = 2,2 — 0,7 Cr — 0,7 Cr(2,3-Cr) + 3С.

3. Сталь по п.1, преимущественно для сварных конструкций толщиной бо«5 лее80мм, отличающаяся тем, что при содержании марганца 1,82„4 мас.7. содержание хрома составляет 1 ° .. 1,5 мас. .

1382869

Таблица

Плавка

Содержание компонентов, мас. Ж

Мп Cr Ce Al Са с si

2, 10 О, 10 0,003 0,04 0,003

1,97 0 25 0,03 0,06 0 01

0 05

0,17

0,27

0,08

0,05

1,84 0,35 0,08 0,08

0,12

0,60

0,03

0,07 0,006

О,бб

0,12

0,37

1,7

0 05

0,003 0,04 0,003

0,46

0,20

1,8

0,74

0,08

0,03

0,05

0,02

0 35

2i0

0,95 2,3

0,12

0,60

0,08

0,08

0,05

0,003

0,04 0,003

0,05

0,17

1,8

1,0

0,02

0,08

0 50

2,0

0,03

0 05

1,2

0,08 0,04

0,12

2,4

0,08

0,26

1,5

Известная

0,07 0,52 1,55 0,15 Нет

Нет

Нет

Таблица 2

Плавк

Механические св ства стали ные значения и, стали а атуре р, Ь а

70 90 68 . 52

56 50

33 15

65 82 . 65 45

52 52 32 17

70 75

57 . 40

57 49 30 . 18. ЭО

24 11

70 50

60 350, 490 33 200 . 72

85 310 482 29 !38 65

2 . .60 383 520 31 185 70

85 324 .490 30 130 53

3 60 4 15 580 25,5 135 95

85 326 490 28 165 63;

4 60 380 560 25 120 52

5 60 360 500 33 !50 70 . ннмальное значение

Дк/смз, эонм мического влнанне ри температуре

1382869

Продолжение табл.2 фпавк (еканические свонСТИВ CTSJIH олщна, мм

От

Ипа

t3à>

ИПа

20 С -70 С -90 С

-20 С -40 С -70 С

60 380 515 30

f80 83

60 410 570 26

170 70 э 62 .73 57

59, 65 48

Иэвестная

130 73 . 23 27

100 39 15 20

11 60. 15

12 85

15

Составитель С.Деркачева

Редактор Н.Гунько Техред И.Ходаиич

Корректор И. Эрдейи !

Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Заказ 1264/23

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

9 ! ! 10

85 347 . 483 30

85 380 515 29

85 400 578 28

311 492 34

290 460 35

Ииннмальные значения

СО, Дж/см», стали при температуре

132 68 65

176 74 64

Иннимальное значение

KClJ, Дж/см, эоны термического влияния при температуре

85 67

77 53

80 55