Сталь

.80944378 1)4 ых корпусов тью достойкости к ком воздейсодержит ем соотечениях 500-700 мм свар втомных реакторов мощно млн кВт при сохранении хрупчиванию при термиче твин, она дополнительно урьму и олово прн следующ ошении компонентов, масУглерод 0,13 Кремний 0,17 Марганец 0 30 НикелМолибВанадийАзотАлюмиМедь Мьдпьяк фосфорСурьма Олово ЖелезоПри этом соде фосфора отвеч Зп + 23 Ь + ЗР ГОСУДАРСТВЕКНЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения(54)(57) СТАЛЬ, содержащая углерод,кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, азот, алюминий,медь, мышьяк, фосфор и железо, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения механических свойств в1 94Изобретение относится к области металлургии, в частности, к сталям, которые могут быть использованы в энергомашиностроении для изготовления сварных конструкций, работающих под давлением, например, корпусов атомных реакторов большой мощности.Известна сталь, содержащая,мас.7;Углерод О, 13-0,65Марганец 0,45-1,2Кремний О, 1-0.4Никель До 2,0Хром До 1,5Молибден 0,05-0,6 Один или несколько компонентов из группы, содержащийфВанадий, ниобийи титан О, 01-0,15Свинец 0,05-0,35Алюминий До 0,01Железо Остальное Эта сталь имеет низкую прокаливаемость и ударную вязкость.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сталь, содержащая, мас.Х:Углерод 0,13-0,18Кремний 0,17-0,37Марганец 0,30-0,60Хром 1,7 -2,4Никель 1,0-1,5Молибден 0,5-0,7Ванадий 0,05-0,12Алюминий 0,01-0,035Азот 0,005-0,12Медь 0,11-0,20Мьппьяк 0,0035-0,0055Железо ОстальноеСталь может содержать в виде примесей до 0,02 мас.й фосфора и до 0,02 мас.Х серы.Указанная сталь удовлетворяет по своим свойствам, требованиям, предъявляемым при изготовлении сварных корпусов атомных реакторов мощностью до 1 млн кВт. Однако для изготовления корпусов реакторов мощностью свьппе 1 млн. кВт, например, реактора ВВЭР, в сечениях свьппе 500 мм известная сталь имеет недостаточный уровень свойств. Этот недостаток может быть ликвидирован путем увеличения прокаливаемости за счет повышения концентрации легирующих элементов, однако при этом существенно возрастает склонность стали к охрупчиванию при термических воздействиях: при замедленном охлаждении после вы 4378 2сокого отпуска и при длительных тепловых выдержках,Целью данного изобретения является повьппение механических свойств в6сечениях 500-700 мм сварных корпусоватомных реакторов мощностью до2 млн кВт при сохранении стойкостик охрупчиванию при термическом воздействии.Эта цель достигается тем, чтосталь, содержащая углерод, кремний,марганец, хром, никель, молибден, ванадий, азот, алюминий, медь, мьппьяк,фосфор и железо, дополнительно содержит сурьму и олово при следующемсоотношении компонентов, мас.7.;Углерод О, 13-0, 18Кремний 0,17-0,37 20 Марганец 0,30-0,60Хром 1,70-2,50Никель 2,10-2,50Молибден 0,50-0,70Ванадий 0,05-0,12Азот 0,005-0,012Алюминий 0,01-0,035Медь 0,11-0,20Мышьяк 09003-09008Фосфор 0,003-0,012 30 Сурьма 0,001-0,005Олово 0,001-0,004Железо ОстальноеПри этом, суммарное содержание сурььп 1, олова и фосфора отвечает соотЗ 5 ношению Бп + 2 БЬ + ЗР0,039.В виде примеси сталь может содержать до 0,015 мас,Х серы.Предлагаемая сталь имеет болеевысокое содержание никеля (2,1- 40 2,5 мас.7. против 1,0-1,5 мас.7 у известной стали), что увеличивает прокаливаемость и позволяет повыситьпрочностные свойства в сечениях 500700 мм, а также увеличивает ударную 45 вязкость и снижает склонность сталик хрупкому разрушению. Кроме того,предлагаемая сталь содержит сурьмув количестве 0,001-0,005 мас.Х и оло"во в количестве 0,001-0,004 мас.Х при 50 их суммарном совместно с фосфоромсодержании, отвечающем соотношениюЯп + 2 БЬ + ЗР0,033, что несмотряна наличие указанного количества никеля, повьппающего прокаливаемость 55 стали, но отрицательно влияющего настойкость к охрупчиванию при термическом воздействии, позволяет сохранить высокий уровень стойкости сталик охрупчиванию при отпуске и длиз 944378 4тельных тепловых воздействиях в про- Как видно из табл,2, предлагаемаяцессе эксплуатации за счет снижения сталь обладает более высокой прочносстепени обусловленного сегрегацией тью, пластичностью и вязкостью, чемгорофильных элементов ослабления меж- известная сталь, и, кроме того, имеет5зеренного сцепления, более низкую критическую температуруВ табл,1 приведен химический сос- хрупкости, а, измеряемая повышениемтав предлагаемой стали трех плавок. критической температуры хрупкости,В табл.2 приведены механические свой- стойкость к охрупчиванию при отпускества предлагаемой и известной стали 1 О с замедленным охлаждением и при длипосле оптимального режима термообра- тельных тепловых выдержках не устуботки. пает известной стали,1 Таа.лица 1Химический состав дредлагленой стали (нас.2) 0,5 0,05 0,005 0,01 0:0,003 0,02 0,001 О 00 0,039 1 О 13 О 30 О 17 1 7 2 1 0,009 0,022 0,16 ,0,005 0,010 0002 0,004 003010,02 О,ОЭ 5 020 10 ООВ 0009 0,005 0,002 0039 2 . 0,5 0,45 0,27 2, 1 2,3 0,6 0,09 3 О, 16 0,60 О,Э 7 2,5 2,5 0,7 0,2 Табдияа 2 Некаяическне свойства предлагаеиой и известной стали Критичес кал теипература хрупкос- ти Тк, С нические свойства ойкость к охрупчнвнии 4 Тк, С елел Отн оч- улл сти ние4 г/ии ение осле тпус ка в пу Предлагаеиан 66212 790 19867,7 22,4 73,6 23,2 -39 9 2 3-Зг -2 Ю 63 65 54 1 56 а 2 О,Известго 485 57 16 63 19 5 20 О 3 О 1 2 50 42 50 Я 46 55 1 О р Н и е ч а и н дпа предлегаеной стали зяачеяил свойств, опр известной сталя в числн яня свойств, опреде е пределах иарочяпгв числителе н зяаиенателе даны соответственно иинимальное и еленине по результатан испытаний различных образное дачного теле н знаменателе даны соответственно минимальное и иаксииа яые по результатаи исвтаний образцов с прелельпьзсодервание става. ксииальноестава длннее эиачекоыпонентое лен о с Состав СИп . В 1 Сг 1 ИоА 1 Сн . Ле Р ВЬ Вп Вп+2 ВЬФЗР