Водородостойкая сталь

(51)э С 38 .6 т,в)В )-х; Б И ко Изобретение отн онной водородостойк менного энергетичес может быть использо гетическом машиност сится к конструкций стали для теплообкого оборудования и ано в общем и энерроении. ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(57) Изобретение относится к водородостойкой стали для теплообменного энергетического оборудования. Цель - повышениепредела текучести. относител ьного удлинения, относительного сужения, стойкостипротив водородноо растрескивания, корЦель изобретения - повышение предела текучести, относительного сужения, относительного удлинения, стойкости против водородного растрескивания, коррозионной трещиностойкости, длительной прочности в среде водорода при температуре 700 ОС, снижение водородопроницаемости.Для снижения чувствительности металла к МКК и межкристаллитному растрескиванию в водородосодержащих средах в предлагаемой стали введено ограничение 1668466 А 1 розионной трещиностойкости, длительной прочности в среде водорода при 700 С, снижение водородопроницаемости. Сталь дополнительно содержит кальций и сурьму при следующем сотношении компонентов, мас.,(у; углерод 0,01-0,03; кремний 0,3-0,8; марганец 0,4-1; хром 20-22; никель 31,5-33; молибден 3-4; ниобий 0,9-1,2; титан 0,03-0,1, азот 0,01-0,03; медь 0,05-0,2; кальций 0,001- 0,005; сурьма 0,001-0,005; сера 0;005-0,015; фосфор 0,005-0.015; железо - остальное, при выполнении условий: суммарное содержание углерода и азота не должнб превышать 0,05, отношение ниобий + 3 титан/углерод+ азот не должно быть менее 20, суммарное содержание фосфора и сурьмы не должно превышать 0,016. 2 табл,суммарного содержания углерода и азота, . Ь ответственных за образование высокохро мистых карбонитридных фаз, Эту же задачу О помогает решить. ограничение отношения стзбизизируащих звемеитов )хввТ) х сум- )в марному содержанию примесей внедрения (С+И), которое не должно быть менее 20. 8 этом случае практически весь углерод и азот в стали связаны в.специальные карбиды и нитриды, что обеспечивает более равномерное распределение хрома по всему сечению зерна и полноеподавление склонности стали к указанным видам коррозии, Химический состав, механические свойства и результаты определения водородостойкости предлагаемой и известной сталей представлены в табл,1 и 2.Результаты механических испытаний усреднены по трем образцам на точку. Образцы перед испытаниями подвергались аустенизирующему отжигу (1050 С - 1 ч, воздух).Определение стойкости исследуемых материалов против водородного растрескивания КР проводилось в водном растворе йаС, насыщенном Н 28 с рН 4,0 с заданной деформацией при напряжении 1,2 д и температуре 0 С. База испытаний 1000 ч (тр.н. - трещин нет,- наличие сетки микротрещин, табл,2).Длительная прочность образцов в водороде определялась при температуре 700 С на базе 500 ч. Коррозионная трещиностойкость(Ктзсс) определялась в кипящем 0,5- ном растворе йаО при рН 6,5 на базе 2000 ч.Применение стали позволит повысить эксплуатационную надежность и ресурс работы оборудования. Формула изобретения Водородостойкая сталь преимущественно для теплообменного энергетического оборудования, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ниобий, азот, медь, серу, фосфор, железо, о тличающаяся тем,что,сцельюповышения предела текучести, относительного сужения, относительного удлинения, стойкости против водородного растрескивания,коррозионной трещиностойкости, длитель 5 ной прочности в среде водорода при 700 С,снижения водородопроницаемости, она дополнительно содержит. кальций и сурьму. при следующем соотношении компонентов,мас. :10 Углерод 0,01-0,003Кремний 0,3-0,8Марганец 0,4-1,0Хром 20,0-22,0Никель 31,5-33,015 Молибден 3,0-4,0Ниобий 0.9-1,2, Титан 0,03-0,1Азот 0,01-0,03Медь 0,05-0,2020 Сера 0,005-0,015Фосфор 0,005-0,015Кальций . 0,001-0,005Сурьма 0,001-0,005Железо Остальное25 при выполнении условий: суммарноесодержание углерода и азота не должнопревышать 0,05; отношение ниобий + титан/углерод + азот не должно быть менее20; суммарное содержание Фосфора и сурь 30 мы не должно превышать 0,016,Ъ о о оФо еЪ о ол о о цЪ о о ел о 3. Э Ф С цЪ цЪ СЛ ЪО С ОЬе о цъ оеГЪ Ъ Ф цъ ф цъ с м м м о сч о цъ с с о сч мсч счев ч ч 4 ч с с а о цЪ О О цЪ цЪ цЪ цЪ цЪ Ъ еео о