Сталь

(54) СТАЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(22) 06.08.90(71) Научно-производственное объединениепо технологии машиностроения "ЦНИИТн МАЙ(56) Авторское свидетельство СССРМ 554702, кл. С 22 С 38/12, 1978. Изобретение относйтся к металлургйи, в частности к сталям, которые могут быть использованы для изготовления крупногабаритных сварных изделий; например сосудов давленйя типа парогенераторов АЭС с сечением заготовок до 350 мм (КП 30 при 350 С),Известна сталь. применяемая для сварНЫх иэделйй, состоящая из следующих компонентов, мас.%: углерод 0,08-0,14; кремний 0,10-0.37; марганец 0,8-1,4; никель 2;3-2,7; молибден 0,5-0,7; ванадий О,ОЗ,07 алюминий 0,02-0,07; азот 0,005- 0 О 12; фосфор 0,003-0,012; церий 0,03-0,12: сурьма 0,001-0,006; железо остальное.Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемой является сталь, состоящая из следующих элементов, мас.: углерод 0,08 - 0,11; марганец 0,6-1,4;(57) Использование: изобретение относится к металлургии, в частйости к стали, которая может быть использована для изготовления крупногабаритных сварных изделий, например сосудов давления типа парогенераторов АЭС с сечением заготовок до 350 мм на КП 30 при 350 ОС. Сущность: изобретение позволяет стабилизировать ударную вязкость в процессе изготовленияи эксплуатации изделия за счет дополнительного содержания хрома и кальция при следующем соотношении компонейтов, час.о : углерод 0,8-0;12; кремний ОЛ 5-0,35; марганец 0,6-1,2: никель 0,5-0,0; хром 1,8-2,5; молибден 0,5- 0,8; ванадий 0,015-0,045; алюминий 0,01-0,07; азот 0,006-0,012; кальций 0,0002-0,0009; железо остальное, 2 табл. молибден 0,35-0,6; алюминий 0,02-0,07;кремний 0,17-0,37: никель 1,7-2,7; ванадий0,03-0,07; азот 0,005-0,012; железо остальное,Недостатком указанных сталей является нестабильность ударной вязкости в процессе технологических циклов изготовления(сварки и промежуточных отпусков) и экс плуатации изделия,Цель изобретения - повышение ударной вязкости,Цель достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель,молибден, ванадий, алюминий, азот и железо, дополнительно содержит хром и кальцийпри следующем соотношении компонентов,мас.%; углерод 0,08-0,12; кремний 0,150,35; марганец 0,6-1,2; никель 0,5-0,9; хром1,8 - 2,5; молибден 0,5 - 0,8; ванадий 0,015 -0,045; алюминий 0,01-0,07; азот 0,006- 0,012; кальций 0,0002-0,0009; железо остальное. Сталь может содержать примеси, мас. (,: медь до 0,2; сера до 0,02; фосфор до 0,02,Предлагаемая сталь дополнительно содержит хром в количестве 1,8 - 2,5 мас. , чбо при более низком содержании никеля 0,5- 0,9 мас.0 Д предотвратит падение ударной вязкости при технологических циклах изгобовления (сварки и промежуточных отпусках) и эксплуатации изделия за счет повышения точки А 1 до 740 - 750 С по сравнению с 650-710 С для известной сбавки и исключения образования относительно сбабильного аусбениба в процессе выполнения технологических отпусков в инбервале бемперабур 620-680 С (обусловленном допускаемым уровнем остаточных напряжений в зоне сварного шва) общей длительностью до 45 ч. Введение в сталь хрома в указан ном количестве позволит снизить содержание никеля до 0.5 - 0,9 мас,0 Д вместо 1,7 - 2,7 мас,0(, в известной стали, не ухудшая прокаливаемосби и соответственно прочностных характеристик, и при этом снижает сбоимосбь стали.Наличие кальция в количестве 0,0002- 0,0009 мас.0 в предлагаемой стали обеспечиб сохранение пластических харакберисбик на требуемом уровне, компенсируя некоторое снижение пластичности, вызываемое увеличением количества карбидной фазы при введении хрома, за счет благоприябного влияния на распределение сульфидных включений.В табл. 1 приведен состав предлагаемой стали трех плавок с содержанием компоненбов на нижнем, среднем и верхнем пределах и известной стали двух плавок с содержанием компонентов на нижнем и верхнем пределах, а в табл, 2 приведены механические свойства предлагаемойи известной сталей после оптимальной бермообработки (режим; аусбенизация 920 С, 2 ч; охлаждение 600 С/ч; отпуск 650 С, 15 ч; охлаждЕние 10 С/ч), имитирующей бермообработку поковки сечением 350 мм на КП30 (при 350 С), а также результаты испытаний ударной вязкосби после специальнойциклической обработки при отрицательных5 бемперабурах (до -190 С), направленной навыявление нестабильности ударной вязкости,Как видно из табл, 2, предлагаемаясталь при одинаковом с известной сталью10 уровне прочности и пластичности после опбимальной бермообрабобки характеризуется неизменностью значений ударнойвязкости при -60 С после дополнительноготрехкратного охлаждения до -190 С, В бо же15 время у известной стали происходит падение ударной вязкости в 2 раза, Дилабомебрические и ренбгеносбрукбурныеисследования связали падение уровня ударной вязкости для известной стали с образо 20 ванием в структуре стали при отпуске до7-80 аусбениба, не испытывающего превращения при охлаждении после отпуска,но распадающегося при циклическом охлаждении до -190"С,25 Применение предлагаемой стали дляизгобовления сосуда высокого давления типа парогенератора АЭС позволит снизитьремонтные затраты в среднем на ЗОНД.Формула изобретения30 Сталь. содержащая углерод. кремний,марганец, никель, молибден, ванадий. алюминий. азоби железо, об л ич а ю щ а я с ябем, чбо, с целью повышения ударной вязкосби, она дополнительно содержит хром и35 кальций при следующем соотношении компоненбов. мас.0 ь:Углерод 0,08-0,12Кремний0,15 - 0.35Марганец 0,6-1.240 Никель 0.5-0,9Хром 1,8-2,5Молибден 0,5-0,8Ванадий 0,015 - 0,045Алюминий 0,01-0.0745 Азот 0.006-0,012Кальций . 0,0002-0.0009Железо ОстальноеТаблица 1.1749304 Таблица 2Приведены средние результаты испытаний пяти образцов.После каждого цикла обработки при -190 С образцы нагревалитемпературы и выдерживались 1 ч. омнатной Составитель В.Монина Редактор Н,Яцола Техред М.Моргентал Корректор Э.ЛончаковПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гага 0 з 2567 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5