Сталь

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 979522 (5l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 02.06.81 {21) 3296660/22-.02 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (5))М. Кл.

С 22 С 38/32

5ЬеударетванныИ какнтвт

СССР но аелаи нзабретеннй и отк ытнй

Опубликовано 07.12.82. Бюллетень М45

Дата опубликования описания 07.12,82,(53) УЛК 669.14..018.52.8- 194 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ж. Л. Базарас, А. П. Браженас, М. А. Даунис, И. А-.-Невы ! и И. А. Ясюлианис

)

)):.

Ъ

Каунасский политехнический институт им. Антана Снечыуса, с (71) Заявитель (54) СТАЛЬ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталям и может быть ис. пользовано в знергетическом и химическом машиностроении, в теплообменном и нефтеперерабатывающем 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 15Х251 (2), содержащая, вес.%:

Углерод До 15

Кремний До 1,0

Марганец До 0,8.

Хром 24,5 — 27,0

Титан 0,5 — 0,90

Сера До 0025

Фосфор -До 0,035

Железо Остальное

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.

Эта цель достигается тем, что описываемая сталь, содержащая утлерод, кремний, марганец, хром, ппан, железо, дополнительно содержит бор, церий, азот при следующем соотношении компонентов, вес,%:

Углерод 0,08 — 0,15

Кремний 0,04 — 0,8

Марганец 0,4-0,8

Хром 24,0 — 26,0 титан 0,5-0,9

Бор 0,002 — 0,008

Церий 0,01 — 0,1

Азот 0,01 — 0,08

Железо Остальное

979522

В табл. 2 приведен химический состав сталей.

Таблица 1

Сталь

Предел тек чести, МП

Описываемая

520

65

565

380

80

590

410

Извест50

320

495

Таблица 2

Содержание элементов, вес.% кремний

Описы- 0 08 ваемая

0,4 24,0 0,5 0,002 0,01 0,01 0,008 0,01 Осталь0,6 25,0 0,7 0,006 005 006 001 002 ное

2 012 07

О,1 5 0,8

0,8 26,0 0,9 0,008 0,10 0,08 0,02 0,02 —"—

Известнаяя

4 015 06 08 250 08 — — 0,025 0,035

П р и м е ч а н и е: Результаты испытаний усреднены по 3-и образцам на точку.

Образцы перед испьпаниями термически обрабатываются по режиму: закачка с 1050 С с последующим отпуском при 750 С.

Кратковременные механические свойства определяются при 20 С.

Длительная прочность стали определяется на плоско-разрывных образцах в вакууме с остаточным давлением 5 ° 10 Па при 550 Г эа 300 ч.

Введение в состав стали бора и церия в указанном соотношении с другими легирующими элементами выбрано таким образом, чтобы структура стали после соответствующей термической обработки обеспечивала более высокие прочностные характеристики металла при повышенных температурах в корроэионно-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. Ренттенографически установлено, что бор образует борокарбид типа М э (С, В)6, в котором часть атомов углерода замещена бором. Злектроннемикроскопические наблюдения показали, что М э (С, В), имеет более gHc?1t:pcHo0 cTp00HH0, MM карб??д М, С, .

При этом прочностные характеристики стали и области повышенных температур заметно возрастают. ф

Введение небольших добавок азота приводит к возникновению значительных статических искажений кристаллической решетки, в результате чего обеспечивается достаточно прочная блокировка дислокации. Упрочняю?цее воздействие примесных атомов азота примерно вдвое превышает влияние углерода и в целом способствует повышению общего уровня предельных характеристик прочности и пластич16 ности металла.

В табл. 1 приведены механические свойства сталей.

Ожидаемый технико-экономический эффект изобретения выразится в повышении эксплуатационной надежности ресурса работы трубных систем и арматуры различного оборудо20 вания с высокой теплонапряженностью.

979522

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

t0 1. ГОСТ 5632 — 61, сталь Х28.

2. ГОСТ 5632 — 72, сталь 15Х25Т.

Составитель Л. Суязова

Редактор Т. Парфенова Техред М.Надь

Корректор М. немчик

Подписное

Заказ 9285/10

Тираж 660

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Сталь, содержатцая углерод, кремний, марганец, хром, титан, железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств, она дополнительно содержит бор, церий, азот при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,08 — 0,15

Кремний 0,4-0,8

Марганец 0,4--0,8

Хром

Титан

Бор

Церий

Азот

Железо

24,0 — 26,0

0,5-0,9

0,002 — 0,008

0,01 — 0,1

0,01 — 0,08

Остальное