Сталь

Союз СоветскихСоцнапнстнческниРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 885324(23)приоритет по делам изобретеиий и атирытий(54) СТАЛЬ сталь 21, содержащая,Известнавес.Ф:УглеродКремнийМарганецНиобийНикель 0,01-0,090-0,61,1-1,650,02-0,10,4-0,8 48,0 1Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию низколегированных сталей, предназначенных для изготовления крупногабаритных корпусных конструкций в судостроении, например емкостей для хранения5 и транспортировки сжиженных газов. Известны низколегированные стали, применяемые при строительстве судов, имеющие достаточно высокий уровень ударной вязкости при -40 С и других механических свойств, коррозионной стойкости и удовлетворительную свариваемость, например стали 1 ОХСНД, 1 ОГ 2 С 1 Д и 15 ГБ Г 13Алюминий 0-0,08Медь 0 .7-1,1Молибден 0-0,5Хром 0-0,5Бор 0-0,1Церий 0-0,1Магний 0-0,1Кальций 0-0,1РЗМ 0-0, 1Железо Остал ьноеУказанная сталь в толщинах 15-35 мми при следующем сооставе компонентов, Ф; И 1 0,74; Си 0,96; С 0,059"МЬ 0,07; Мп 1,23; 51 0,18; А 0,055;Са 0,02; Ге остальное, обеспечиваетполучение следующего уровня механических свойств в листах толщиной20 мм:Предел прочности,кгс/ммф 60,0Предел текучести,кгс/смОтносительноеудлинение, Ф 21,025 Ударная вязкост ьпри -55 С, кгс м (Дж)продольные 7,1 (70)поперечные 7,1 (70)Однако применение известной сталив судостроении при строительствесудов для перевозки сжиженного аммиака и других аналогичных веществ затруднено, так как она обладает относительно невысокой пластичностью и 10сопротивляемостью хрупким разрушениям, а также склонностью к слоистымразрушениям в условиях сложнонагруженных сварных конструкций, работающих в области температур ниже -40 С. 15Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности и достигаемому эффекту является сталь (31, содержащая, вес, 1:Углерод 0,05-0,2 20Кремний 0,01-0,8Марганец 0,5-1,6Ниобий 0,005-0,1Ванадий 0,005-0,1Никел ь 0-0,6Медь 0,2-0,8Алюминий 0-0,1Титан 0,001-0,1Сера0,02Фосфор 0,03 зоЖелезо ОстальноеИзвестная сталь, устойчивая к водородному охрупчиванию, обладает неудовлетворительной ударной вязкостью при-55 С, относительное сужение в направлении толщины листа чрезвычайнонизкое,Цель изобретения - повышение относительного сужения в направлении толщины листа и ударной вязкости при 40отрицательных температурах, что характеризует снижение склонности кслоистому разрушению,Поставленная цель достигается тем,что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, ниобий, ванадий, никель, медь, алюминий, титан и железо,дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов,вес,/:Углерод 0,07-0,11Кремний 0,1-0,4Марганец 0,7-1,9Ниобий 0,001-0,05Ванадий 0,01-0,05Никель 0,6-1,6Медь 0,01-0,65 Алюминий 0,02-0,06Титан 0,001-0,06Азот 0,009-0,025Железо ОстальноеПричем, суммарное содержание никеля и марганца составляет 2,1-2,5, а отношение содержания азота и суммы алюминия и титана составляет 0,29-0,31В кацестве примесей сталь может содержать серу 0,001-0,010; и Фосфор 0,005-0,0151,Выбранная композиция обеспечивает хорошую свариваемость стали, так как эквивалентный углерод С,рассчитанный по формулеМп 51 ММо Ч- + т+-+а т тсоставляет 0,493Сталь была выплавлена в лабораторных и заводских условиях.Химический состав и механические свойства исследованных плавок предлагаемой и известной сталей приведены в табл, 1 и 2. Как видно из данных табл. 2, величина работы разрушения предлагаемой стали при -55 С в продольном и поперечном направлении значительно превышает те же величины у известной стали, при этом изотропность в продольном и поперечном направлении высокая.Относительное сужение предлагаемой стали в направлении толщины листа в 9-10 раз превосходит данную характеристику у известной стали. Пластические свойства стали также выше, чем известной.Высокая ударная вязкость при температуре эксплуатации, изотропность, превышающая требования международных стандартов, низкая склонность к слоистому разрушению в направлении толщины листа позволяет использовать предлагаемую сталь в качестве основного материала резервуаров и сварных тяжелонагруженных конструкций, работающих в низкотемпературных условиях,что позволит значительно уменьшить вес конструкции. Сталь имеет лучшую высокотемпературную деформируемость, что позволит получать, например, горяцей прокаткой листы толщиной 5- 50 мм с меньшими отходами и профильную сталь сложной конфигурации.О 1 сЧл о сч Э о Х л с Э 1 1- о ь Ж о м о оь о о о сЧ о о л л о о л о о о о а Ф о о о л е о о о о сЧ сО ао о 0о о885324 Таблица 2 Отн удл яз кост ь, кгс/и ере ста редла аемая 2 29)0 27,6 45,5 21,4 О,20 49,40 47,7,4 3,24,1 28,29,1 79,7 6,бвес 0 49,72,3 20; 32,8 8,2 82,4 1,4 2,3,8 ние значения (по 5 обрпытаний. Ударные образОбразцы изготовлены изпосле закалки с 880 С м е и е, Приведены сррезультатовГОСТ 9454-60торных плаво680 С. зцам на точку), ы - тип Йлистов лабораводу и отпуска Алюминий орму ь) а/37 Тираж 684ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская аказ 1045 Подписноета СССРтийаб., д. 4/5 Ужгород, ул. Проектная, 4 П "Патент фили 1. Стал содержащая углерод, кремарг нец, ниобий, ванадий, нимедь, алюминий, титан и железо, о т л и чающая с я тем, что, с целью повышения относительного сужения в направлении толщины листа и ударной вязкости при отрицательных температурах, она дополнительно содержит азот при следующем соотношении компонентов, вес.:Углерод 0,07-0,11Кремний 0 1-0,4Марганец 0,7-1,9Ниобий 0ВанадийНикельМедь 0,02-0,060,001-0,06 0,009-0,025Остальное 1, отли чаюто суммарное содержа анца составляет 2,1- содержания азота и титана составляет чники информации,внимание при экспертизе.свариваемая для судострое521-76.