Сталь

 

Сталь может быть использована в машиностроении, судостроении и на транспорте. Сталь содержит следующие компоненты, мас. углерод 0,07 0,13; кремний 0,45 0,85; марганец 1,20 1,80; хром 0,01 0,35; медь 0,10 0,35; никель 0,01 0,35; фосфор 0,001 0,015; сера 0,001 0,010; азот 0,001 0,017; алюминий 0,01 0,05; железо остальное. Повышение качества металла за счет использования предлагаемого изобретения позволит улучшить эксплуатационные характеристики изделий из такой стали, повысить надежность сварных конструкций. 2 табл.

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к конструкционным сталям, используемым для изготовления сварных металлоконструкций морских стационарных платформ и плавучих буровых установок.

В отечественной и зарубежной практике для изготовления конструкций данного назначения нашли широкое применение стали марок 09Г2, 09Г2С, 09Г2Д, 09Г2Т, 10Г2, 10Г2БД и др. [1] Из перечисленных сталей наиболее близкой к заявляемому составу по системе легирования и содержанию ингредиентов является сталь 09Г2С (ГОСТ 19292-73), состав которой приведен ниже, мас. Углерод не более 0,12 Кремний 0,50 0,80 Марганец 1,30 1,70 Хром не более 0,30 Медь не более 0,30 Никель не более 0,30 Фосфор не более 0,035 Сера не более 0,040 Азот не более 0,008 Мышьяк не более 0,08 Железо Остальное Однако указанная сталь обладает недостаточной коррозионной стойкостью, а также склонностью к хрупким разрушениям, кроме того прочностные характеристики образцов из этой стали недостаточно высоки, что отражается на конструктивной прочности конструкций и изделий из этой стали.

Целью изобретения является создание низкоуглеродистой, низколегированной стали с более высоким уровнем прочностных свойств, менее склонной к хрупким разрушениям и обладающей более высокой коррозионной стойкостью.

Цель изобретения повышение прочностных характеристик за счет увеличения содержания хрома, меди, марганца; за счет регламентации нижнего предела и повышения верхнего по содержанию углерода; повышение стойкости против хрупких разрушений путем увеличения содержания азота и введения в состав стали алюминия, при этом соотношение Al/N2 составляет 0,5 15 (при взаимодействии алюминия с азотом образуются нитриды алюминия, позволяющие получать стали с очень мелким зерном, что способствует повышению работы зарождения и распространения трещины); путем увеличения содержания никеля и марганца; повышение коррозионной стойкости за счет одновременного повышения содержания никеля и меди, а также азота в стали; введением жестких ограничений по содержанию вредных примесей (серы и фосфора).

При этом состав предлагаемой стали должен быть следующим, мас. Углерод 0,07 0,13 Кремний 0,45 0,85 Марганец 1,20 1,80 Хром 0,01 0,35 Медь 0,10 0,35 Никель 0,01 0,35 Фосфор 0,001 0,015 Сера 0,001 0,010 Азот 0,001 0,017 Алюминий 0,01 0,05 Железо Остальное В соответствии с вышеизложенным для определения практической пригодности стали на Волгоградском металлургическом заводе "Красный Октябрь" были выплавлены стали следующего химического состава (табл. 1).

При этом были изготовлены плавки с составом стали в пределах предлагаемого изобретения (условные номера плавок 1 5), одна плавка с составом стали прототипа (усл. N плавки 6) и две плавки стали с запредельными содержаниями легирующих элементов (условные NN плавок 7 8).

Из выплавленных опытных слитков были изготовлены листы толщиной от 10 до 60 мм. Термическая обработка листов включала в себя нормализацию и закалку с отпуском. Определение механических свойств производилось по ГОСТ 1497 84 на поперечных (по направлению к прокатке) образцах из листовой стали толщиной 30 мм. Склонность сталей к хрупким разрушениям оценивалась путем определения величины ударной вязкости при различных температурах на образцах с круглым и острым надрезами в соответствии с требованиями ГОСТ 9454-78.

Испытания на коррозионную стойкость проводились на плоских образцах размерами 1 х 10 х 10 мм. Коррозионная стойкость оценивалась по потере веса образцов после 100-часовой выдержки их в среде, имитирующей по составу морскую воду. Расчет скорости коррозии производился по следующей формуле: Скорость коррозии (мм/год) 0,89 x x10-4 г/см2 ч Результаты испытаний образцов сталей выплавленных составов приведены в табл. 2. Результаты этих испытаний свидетельствуют о том, что образцы, изготовленные из стали предлагаемого состава, имеют более высокий уровень прочностных свойств (В и 0,2), более высокие показатели ударной вязкости на образцах как с круглым, так и с острым надрезом, и лучшую устойчивость против коррозии. Особенно заметно проявляется эффект улучшения служебных свойств при повышенных содержаниях азота и алюминия в стали предлагаемого состава (табл. 2 усл. N 3 5).

Таким образом повышение качества металла за счет предлагаемого решения позволит улучшить эксплуатационные характе- ристики конструкций из таких сталей.

Формула изобретения

СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, хром, медь, серу, фосфор, азот и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,07 0,13 Кремний 0,45 0,80 Марганец 1,20 1,80
Хром 0,01 0,35
Медь 0,10 0,35
Никель 0,01 0,35
Фосфор 0,001 0,015
Сера 0,001 0,010
Азот 0,001 0,017
Алюминий 0,01 0,05
Железо Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам сталей, применяемых для изготовления изделий, работающих в условиях низких температур, например транспортных деталей, труб и т.п

Изобретение относится к металлургии, в частности к коррозионно-стойкой стали, и предназначено для использования в машиностроении и теплоэнергетике

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкционной слабомагнитной коррозионностойкой свариваемой стали с гарантированным пределом текучести более 40 кгс/мм2, предназначенной для строительства тяжелонагруженных сварных конструкций, способных работать, в том числе в условиях воздействия морской воды

Изобретение относится к металлургии, в частности к составу аустенитной коррозионностойкой особо чистой свариваемой стали, используемой в изделиях для хранения и транспортировки жидких и газообразных сильно агрессивных сред, вакуумно-плотных деталей и установок, приборов космической техники, атомной и термоядерной энергетики, электрофизической аппаратуры

Изобретение относится к металлургии легированных сталей и сплавов и может быть использовано в энергетическом машиностроении при производстве теплообменного оборудования АЭС

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к свариваемой стали, применяемой в машиностроении, строительстве

Сталь // 2022050

Сталь // 2017859
Изобретение относится к металлургии, в частности к аустенитной метастабильной стали

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к составам коррозинно - стойкой стали, используемой для изготовления зубных протезов

Изобретение относится к металлургии, в частности к коррозионностойкой стали для литых деталей аппаратуры, используемой для обустройства скважин нефтяных и газовых месторождений

Изобретение относится к области металлургии , в частности к графитизированной стали для холодной деформации листовой стали, преимущественно формующих и сварочных роликов трубосварочных станов

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спеченному материалу на основе железа, используемому при изготовлении роликов ротационных компрессоров бытовых кондиционеров

Сталь // 1539233
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали

Сталь // 1534089
Изобретение относится к металлургии, в частности к сталям, идущим на изготовление бандажей подвижного состава железных дорог и метрополитена

Сталь // 1435652
Изобретение относится к области металлургии, в частности к низкоуглеродистым сталям, используемым для теневых масок кинескопов

Сталь // 1404544

Сталь // 1382871
Изобретение относится к металлургии , а именно к сталям с повышенными демпфирующими свойствами для изготовления деталей и узлов, работающих в условиях ударных нагрузок, и может быть использовано в инженерной охране труда для борьбы с производственным шумом в источнике его возникновения

Сталь // 1281603
Изобретение относится к металлургии , в частности к малоуглеродистым сталям, применяемым для изготовления электролитически луженой жести

Сталь // 1261970

Сталь // 1224351
Изобретение относится к металлургии стали, в частности к производству полосовой заготовки для профилирования
Наверх