Сталь для сварных конструкций

(21) 4156366/ (22) 25, 11. 86 (46) 23.03.88 (71) Институт тона 1-0 Бюл. Иф 11лектросварки им.Е.О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 657081, кл. С 22 С 30/16, 1977.Сталь 09 Г 2 С. ГОСТ 5220-79. (54) СТАЛЬ ДЛЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, конкретнее к низколегированным конструкционным сталям повышенной прочности. Цель изобретения -повышение ударной вязкости. Стальпреимущественно для сварных конструкций толщиной до 80 мм содержит,мас.Х:углерод 0,05-0, 12; кремний О, 17-0,60;,марганец 0,46-2,40; хром О, 1-2,3; церий 0,003-0,08; алюминий 0,04-0,08;кальций 0,003-0,05; железо - остальное. При этом количество одного издвух элементов - марганца или хромасоставляет не менее 1,8 мас.Х, а содержание другого определяется по зависимости Мп = 2,2-0,7 Сг(2,3-Сг) ++ ЗС. Для сварных конструкций толщиной более 80 мм сталь при содержаниимарганца 1,8-2,4 мас.7 содержит 1 - 91,5 мас.а хрома. 2 а.л. ф-лм., 1 табл. ЯИзобретение относится к металлургии, а именно к низколегированнымконструкциям сталей повышеннбй прочности с высокой стойкостью против пе,регрева при сварке, предназначенныхдля изготовления сосудов и аппаратов,эксплуатируемых в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической,нефтяной, газовой и других отрасляхпромышленности при отрицательных рабочих температурах.Целью изобретения является повьппение ударной вязкости,В качестве примесей. сталь можетсодержать никель и медь в количествене более 0,3 мас. ., а также серу ифосфор в количестве не более0,03 мас, . каждого элемента.При содержании в стали марганца вколичестве 0,46-2,4 мас.и хрома0,1-2,3 мас.7 для сварных конструкций толщиной до 80 мм количество одного из двух элементов должно составлять не менее 1,8 мас. , а содержаниедругого определяют по зависимостиМп = 2 2 - 0,7 Сг - 0,7 Сг(2, 3-Сг) + ЭСУ ЭПри этом в стали одновременно увеличивается ударная вязкость феррита, измельчается вторичная структура участка перегрева, в значительной степени подавляется образование видманштеттовой структуры и ферритных оторочек по границам зерен, что обеспечивает повышение ударной вязкостиметалла в зоне термического влияния при электрошлаковой сварке.Сталь опытных составов выплавляютв электропечи объемом 8 т, Слитки прокатывают на лист толщиной 10-80 и 81-140 мм и сваривают электрошлаковым способом проволокой св - 10 Г 2 С на стандартных режимах, Сварные сое 0динения подвергают отпуску при 560 С, Испытывают основной металл (послео онормализации 920 С и отпуска 650 С) на растяжение и ударный изгиб (на образцах с круглым надрезом Менаже)опри температурах (+20)-(-90) С,учас-, ток перегрева - на ударный изгиб приатемпературах (-20)-(-70) С. За критическую температуру хрупкости принимают температуру, при которой КС 11 одного или нескольких образцов составляет20 Дж/см 2 . Структуру металла участка перегрева иссЛедуют с помощью оптического микроскопа на шлифах, травленн.;х в 5%-ном раствореазотной кислоты, и электронных микроскопов, Склонность сталей к росту 5зерна оценивают по величине бывшихаустенитных зерен в участке перегрева.Химический состав сталей приведенв табл. 1; результаты испытаний механических свойств и ударной вязкостисталей, прокатанных на толщину 60 и85 мм, а также ударной вязкости металла эоны термического влияния сварных соединений этих сталей, выполнен ных электрошлаковой сваркой без последующей нормализации, - в табл, 2.Предлагаемая сталь обладает высокой ударной вязкостью при испытанияховплоть до -90 С, а ее сварные соединения, выполненные электрошлаковойсваркой без последующей нормализации, обладают ударной вязкостью выше, требуемой стандартами ( з 30 Дж//см 2) при температуре испытанийВо25 вплоть до -70 С.1Формула изобретения1. Сталь для сварных конструкций,содержащая углерод, кремний, марга- ЗОнец хром и железо о т л и ч а ю -Ущ а я с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости, она дополнительно содержит церий, алюминий икальций при следующем соотношениикомпонентов, мас.%:З 5 Углерод 0,05-0,12Кремний 0,17-0,60Марганец 0,46-2,40Хром 0,10-2,30Церий 0,003-0,08 40 Алюминий 0,04-0,08Кальций 0,003-0,05Железо Остальное2, Сталь по п.1, преимущественнодля сварных конструкций толщиной до 45 80 мм, о т л и ч а ю щ а я с я тем,. что при содержании марганца или хрома не менее 1,8 мас.Х содержание второго компонента определяется по зависимости50Мп = 2,2 - 0,7 Сг - 0,7 Сг(2,3-Сг) + ЭС.3. Сталь по и. 1, преимущественнодля сварных конструкций толщиной бо лее 80 мм, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что при содержании марганца 1,824 мас.7. содержание хрома составляет 11,5 мас. .1382869 Таблица 1 Плавка Содержание компонентов, мас.7 Мп Сг Се А 1 Са си 2,10 0,10 0,003 0,04 0,003197 025 003 006 001 0,05 0,17 0,27 0,08 0,05 1,84 0,35 0,08 0,08 0,12 0,60 0,03 0,07 0,006 О,бб 0,12 0,37 1,7 0,05 0,003 0,04 0,003 0,46 0,20 1,8 0,74 0,08 0,03 0,05 0,02 0,35 2,0 0,95 2,3 0,12 0,60 0,08 0,08 0,05 0,003 0,04 0,003 0,05 0,17 1,8 1,0 0,02 0,08 0,50 2,0 0,03 0,05 1,2 0,08 0,04 0,12 2,4 0,08 0,26 10 1,5 Известная 0,07 0,52 1,55 0,15 Нет Нет Нет Табли.ца 2 Плавк а щи- Иехамические сво, ми . ства стали значения стали, Да/см, эонм нического влнанна ри температура. 15 20 2 85 10 15 Составитель С.ДеркачеваРедактор Н.Гунько Техред И.Ходанич Корректор И. Эрдейи Тираж 594 Подписное ВНИИПИ Государственногокомитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5132 68 65 176 74 64 Иинимальное значениеКСЦ, Дж/смф, эонытермического влиянияпри температуре 85 67 77 53 80 55