Конструкционная сталь

Союз Советск ихСоциалистическихРеспублик 1 й 821 ОРСКОМУ СВИДЕПЛ 1) Дополнительное к авт в 794391/22-023) Приоритет Опубликова дови иебреяаФ и етлритюв Д( 669. 15-194(088,8) но 15.04.81. Бюллетень Рйиковани описания 17.04 о Р,;И, Энтин, Л. И, Коган, Д, А, Литвиненко, В.Н, П, Мельников, Л, И. Гладшгейн, В, М, ГорицкГ, Р. Шнейдеров, Л. М. Клейнер, В, В, ЛепорскиМ, С. Бабицкийй А. Н. Занес, Ю. И. Звездин и Ниртзщй й ту "М. Хаускщ,2) Авто изобрет Иентральный ордена Трудового Красного Знамен научносслелоеательскнй ккстктут черной металпургне . м ИВгроерйййаЫентрапьнмй неучнкСследоаательсккй н нроекткмй Йстнтут /ьтроительных металлоконструкций Госст оя СССР(71) Заявители ЦИОННАЯ СТ 54) КОН 2РУкционнаЯ сгаль 12 т фекту являетсясодержащая, веУглерод. Изобретение относитсянкретнее к высокопрочныарных металлоконструкциустановок, работающихОо металлургим сталям дляй энергетиче при 3000,0 1-Ой 092,5 -4,91,5 -2,30,2 -0,50,2 -0,30,01-0,6Остальноемесей сталь мокнет соких 35 ХромНикель Молибден Алюмин ий Титан Известна стальт содержащая, вес.%:3Углерод . О, 12-0,16/Кремний О, 17-0,37Марганец 0,3 -0,6Хром 2,2 -2,7Никель 0,8 -1,31 ОМолибден 0,5 -0,8Ванадий 0,08-0, 15Железо ОстальноеВ качестве примесей сталь может со 1 держать, %: медь 0,2, серу и фосфора О,О 2 11.Эта сталь имеет сравнительно ниэцтю прокаливаемость, она характеризуется значительной склонностью к образованию холодных трещин и большой деформацией при сварке.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эфЖелезоВ качестве пржать, вес.%:КремнийМарганецСерафосфор Ой 540,36 , 0,01 4 ри большом раэвесе слит- горячей деформации имеанизотропшо ( понижение в поперечном направлеуется сильным ростом в зоне термического влиэтим, ухудшением свариЭта сталь п ка (2-6 г) после ет значительную ударной вязкости иии) и характерэ зерна аустенита яния и в связи с ваемости.Таблица 1 Плавка Предлагаемая 0,00 0,02 0,03 0,02 0,005 0,1 0,025 0,4 0,04 0,05 2,8, 1,5 . 0,2 0,01 0,1 3,5 2,0 0,35 0,04 012 49 25 05 005 15 0,02 5 Цель изобретения - повышение ударной вязкости и сопротивление к хрупкому разрушению в сечениях до 600 мм, снижение аиизотропии ударной вязкости и улучшение свариваемости,Лля достижения указанной цели конструкционная сталь дополнительно содержит кальций, церий и медь, при следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод 0,05-0 Ф 12 Хром 2,8-4,9 Никедь 1,5-2,5 Молибден 0,2-0,5 Алюминий0,01-0,05 Кальций 0,005-0,03 Церий 0,005-0, 04 Медь 0,02-0,4 Железо Остальное В качестве примесей сталь может содержать, вес.%:Фосфор Не более 0,025 Марганец О, 15-0,60 Кремний О, 15-0,40 Предлагаемая сталь обеспечивает получение однородной структуры низкоуглеродистого мартенсита в крупногабаритных изделиях сечением до 600 мм и, следовательно, однородных механических свойств по всему сечению, устраняет анизотропию ударной вязкости, обеспечивает хорошую свариваемость стали и снижение склонности к образованию холодных трещин, позволяет исключить отдельную операцию закалки. Выплавляют 5 плавок весом по 50 кг в индукционной печи. Слитки весом 25- 50 кг каждый куют на полосу 40 х 150 мм нагрев под ковку 1100-1150 С. Затем0производят горячую прокатку до сечения 20 х 200 мм и охлаждение на воздухе Прокат отпускают при различных температурах до 650 С и охдаждают на воздухе, Химический состав лабораторных плавок приведен в табл. 1, а механические свойства в табл, 2-5. 21526 4Исследована кинетика превращений переохлажденного аустенита: при температуре максимальной скорости (650 С), вреомя 5%-ного превращения аустенита составляет более 120 мин, что обеспечиваетпрокаливаемость при охлаждении на воздухе .более 600 мм.Испытания при 350 С показывают, чтоозначения б 6, 6 0 ъ, б и (р мало иэме 1 о 1 яются по сравнению с испытаниями при20 С и для плавки 1 после отпуска при650 С составляют соответственно 68 кг/о/мм; 62 кг/мм; 15%; 70%,Я," 2.Испытания на свариваемость предлагаемой стали проводят с использованиемтехнологических крестовых" проб. Сваркуосуществляют в защитной среде (СО) при=180 А, О р =20-21 В со скоростью1 1 м/ч, Значения ударной вязкости основного металла и в зоне термического влияния предлагаемой и известной стали приведены в табл, 4,Сварку производят без предварительного подогрева, Микротрещин в зоне терми-.ческого влияния не обнаружено, Испытания на анизотропию ударной вязкости предлагаемой и известной стали в состояниипосле отпуска приведены в табл. 5.Сталь подвергается горячей штамповзоке с последующим охлаждением на воздухеИзменения формы и размеров при горячей штамповке практически отсутствуют.Применение стали позволяет получитьвысокие и однородные механические свойства в изделиях сечением до 600 мм,изготовлять высокопрочные ( б 0 =701,75 кг/мм ) сварные конструкциибольшихсечений (до 600 мм) снизить вес конструкций на 50%; исключить отдельную операцию закалки, в связи с этим обеспечить4 о также сохранение формы и размеров изде .лий после горячего формообразования иохлаждения на воЗдухе.1 Предполагаемый экономический эффект отприменения предлагаемой стали в металло 45 "конструкции энергетической установки составит 2,9 млн, р.0,025 0,08 0,02 0,02О 015 0,15 О 03 О 015 008 40 19 011 4,5 2 фО 0,4 0,0350,45 0,04 04 03 . 005 009 38 19 0,015 Таблица 2 Относительное удОтносительное суПределпрочности Пределтекучести Плавка,б 0 жение, кгlмм.,% линение б,ъ0 650 бв, /мм остоянионо ЗОО 30 650 300 650 ЗО 300 650 300 650 Предлагаемая 1 120 82 17 13 24 -50 -9 18 115 215 -60 -9 17 11 18 -50 -8 19 12,5 19,5 -60 -85 20 13,5 21 -65 -9 0 О 2128 84 3 131 85 4 122 78 5 125 82 Известная ,6 . 125 80 10 77 72 78 16 17 9 17,5 аблица 3 4,0 15 1 редлагюмая 0 1 1 2, кг м/сьев 0 Плавка яние основной металл ияа термическ Предлагаемая 23 18 2 21,5 22,5 22,0 вестна 11,3 45Известная6 108 78 69 111 81 71 .117 83 68 110 72 71 106 74 70 75 15 76 16 73 15 78 16 7 Д . 16 24,0 21,0 17,5 19,020,5 УдарнаявязкостьчТаблица 5 Плавк еречные образц дольны аз ь 18,5 17,5 аемая 2421,5 3 17,0 18,5 Известная 5 9,0 НикельМолибденАлюминийКальций мула изобрете ая мис я онструкционная сталь, содержащд, хром, никель, молибден, алюжелезо, о т л и ч а ю ш а ято, е целью повышения ударноги и сопротивления хрупкомув сечениях до 600 мм, снижтропин ударной вязкости и улуариваемости, она дополнительит кальлий, церий и медь присоотношении компонентов, веслерол 0,05-0,122 Р,9 едь еле азруния ники информации, внимание при экспертиземарки ВК, ТУ-3-15 Ист принятые в 1, Стальаж 681 Подписноеного комитета СССРий и открытий5, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1724/42 ТирВНИИПИ Государствепо делам изобретен113035, Москва, Ж 3 Куглероний итем, чвязкосвениюанизония свдержюатемУгр ная вязкость О , кгмlсмф при В