Состав стали

О П И С А Н И Е и 988502ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Сека з СфветскикСоциалистическиаРеспублик(51) М Кл.В 23 К 35/30 С 22 С 38/50 с присоединением заявки рй -Ввудврстюай квивтвт СИР ао дван эааратеввй и открытий. Бардина, Цетут строительа Трудового Ктф 2) Авторы изобретения Гутнов.учно.исследовательский нтрзльный научцоных, металоконструкцийрасного "Знамени) Заявители СТАВ СТАЛИ МедьНе менее о) мента н груцирконий, алЖелезо5Эта проволоние хрома ипрочности сварИзвестнаниэколегиров диого элены титан, юминий Остальное ышенное содержа- беспечивает рзвнока имеет лов никеля и не оного соединения также проволока знных стзлей, со(3 для сваркидержащая следуюес.%: щие компо Углерод Кремний Каргалец Хром ьден МедьАлюминийКальцийЦерийЖелезоПри сваркеая сварка по 1 - 1,501 - 0,0501 - 0,06 тон проволокфлюсом АН(22) Заявлено 31,07.81 (2 ) 3326910(25-27 Опубликовано 15.01,83. Бюллетень М 2Дата опубликования описания 15.01,83 Р. И. Энтин, Л. И. Коган, Э. Ф. МатН, П, Мельников, Л. И. Глздштейн,Ю, П. Кузьмин, Э.:Ф, Попов, В. П,и И. Я. Сокол Центральный ордена Трудового Красн институт черной метзллургии им. И. П исследовательский и проектный инсти и Московский ордена Ленина и орден металлургический завод "Серп и моло Изобретение относится к сварке конструкций из низкоуглеродистых мартенситных сталей повышенной прочности ( А = 70 - 95 кгммнапример 08 Х 4 Н 2 М, для энергетических усталовок, глубоководных аппаратов, в том числемногослойных конструкций толщиной до300 мм из листов толщиной до 80 мм и других изделий большой толщины,Известна проволока марки СВХ 2 Г 2 СМЮ 1Однако при сварке указанных сталей ееприменение часто приводит к охрупчиваниюшва.Известен состав (2 сварочной проволокидля сварки низкоуглеродистых мартенситныхсталей, содержащий следующие компоненты,высокую устойчивость переохлажденного аустемногослойных конструкций. Добавки молибдена устраняет склонность к отпускной хрупкости. что важно нри осу Содержание углерода менее 0,05% резко понижает устойчивость аустенита в интервале температур аустенитно.ферритного превращения, а выше 0,09% увеличивает склонность к образованию холодных трещин.В основу создания сОстава сварочной проволоки, таким образом, положены следующие, сами по себе известные принципы: ин. тана; связывание серы и кислорода в сульмолибдена обеспечивают высокую устойчивость переохлажденного аустенита практичесохлаждении.Добавка меди повышает коррозионную стой. кость шва.Введение кальция приводит к раскислению и десульфурации металла шва, изменяет форму неметаллических включений (глобулярные жает содержание в шве кислорода. Вследствиеэгого снижается склонность к образованиюхолодных трещин в сварном соединении. Вве 50 ния формы неметаллических включений, осо.бенно сульфидов. Содержание суммы церияи лантана ниже 0,01% не сказывает сущест.венного влияния, а более 0,03% приводит кобразованию избыточной фазы по границамзерен и понижению ударной вязкости.Введение титана приводит к связываниюазота в металле шва в нитриды, торможению 3 988502 4стали ОЯХ 4 Н 2 М большой толщины до 80 мм Сц 0,02 - 0,5не достигается равнопрочности сварного соеди. Железо Остальноенения, металл шва (из-за недостаточной прока- - Содержание хрома, марганца, никеля и моливаемости) приобретает после охлаждения . либдена в указанных пределах обеспечиваетструктуру верхнего бейнита. Вследствие этогошов имеет низкую прочность (6 =70 кг/мм) нита (прокаливаемость) и устранение бейнити значительную склонность к хрупкому раэру. ного превращения при охлаждении, приводяшеншо. щее к понижению прочности и пластичности,Изготовление многослойных сварных кон- что особенно важно для толстых листов иструкций большой толщины, связанное со свар 10кой листов и последующей горячей штампов 1кой при использовании этой стали, невозможно,так как прокаливаемость этой стали недоста- ществлении отпуска после сварки 500 в 5 С,точна и при охлаждении на воздухе послештамповки образуется перлитно-бейнитная 15структура шва с повышенной Т р и низкимихарактеристикамии 6, .Известна также сталь 41 следующего состава, вес.%:углерод 0;15 - 0,25 20Кремний 0,35 - 0,7Марганец 0,4 - 0,60 тенсивное раскисление металла шва за счетХром 4,0-6,5 введения добавок кальция, церия, лантана, тиМолибден 0,4 - 0,65Никель 0,1 - 0,50 2 з фиды и окислы этими добавками, их коалес.Медь 0,1-0,3 ценция и всплывание; связывание азота в нит.Лпюминий 0,01 - 0,1 риды добавками титана; торможение ростаВанадий 0,01 - 0,2 зерна аустенита добавками титана, кальция.Титан 0,01 - 0,1 Данное содержание хрома при указанныхКальций 0,005 - 0,08 З 0 интервалах концентраций марганца, никеля иМагний 0,005 - 0,05РЗМ 0,01 - 0,1Азот 0,005 - 0)06 кое исключение бейнитного превращения приЖелезо ОстальноеЗта сталь, если ее использовать в качестве35сварочной проволоки, не обеспечивает достаточ.ной пластичности металла шва и вызываетсклонность к образованию холодных трещин.Целью изобретения является повышение.прочности и пластичности сварных соединений включения). Добавка кальциясущественно сни 40из листов высокопрочных низкоуглеродистыхмартенситных сталей большой толщины, атакже их стойкости против образования холодных трещин при сварке и коррозионной стой-дение кальция ниже 0,01% незначительно сказыкости. вается на этих характеристиках, выше 0,03%Поставленная цель достигается тем,чтосталь, нежелательно из-за ухудшения технологическихсодержащая углерод, кремний, хром, никель, свойств, в особенности деформируемости стали.марганец, молибден, алюминий, титан, кальций, Введение в сталь РЗМ, а именно церия иРЗМ, медь железо, содержит компонентыов лантана, в указанных пределах дополнительноследующем соотношении, вес.%: повышает пластичность шва за счет сниженияС 1 0,6- 1,0 содержания газов, связывания серы и изменеМп 0,6 - 2,4Сг 3,2-3,6й 1,0-4,0Мо 0,2-0,4А 0,03 - 0,08Са 0,01 - 0,03,РЗМ 0,01 - 0,03Т 1 0,02 - 0,045 .98850роста зерна аустенита этими частицами.Содержанне титана является оптимальным, так как .достигается. достаточно полное связывание азота, исключаются разупрочнения из-за связывания углерода. 3Введение Меди повышает коррозионнуюстойкость шва. Введение менее 0,02% медине оказывает существенного влияния накоррозионную стойкость, содержание медивыше 0,5% может приводить к дисперсному 1 Отвердению и понижению ударной вязкости и кухудшению горячей деформируемости.Производится автоматическая сварка (подфлюсом АН - 22) стали типа 08 Х 4 Н 2 М листовтолщиной 20 мм сварочной проволоки Ф 4 мм 15новой стали, химический состав которой указан в табл. 1,Механические свойства проволоки предлагаемого состава даны в табл. 2,использованием проволоки предлагаемого состава указаны в табл. 3,Визуальный и металлографический контрольпоказывают высокое сопротивление сварногосоединения образованию горячих и холодныхтрещин после отпуска зоны шва при 500 -, 530 С.Применение предлагаемой стали(сварочной проволоки) по сравнещпо с базовымобъектом позволяет уменьшить объем, сварочных работ и расход наплавленного металлапри изготовлении сварных конструкций из высокопрочной стали изготовить многослойныеконструкции со сварным соединением, равнопрочным основному металлу (бВ 9095 кг/мм) и высоким сопротивлением об.разованию горячих и холодных трещин.Сварочная проволока внедряется на заво.дах тяжелого энергетического и транспортногомашиностроения для металлоконструкций энер.гетическнх установок и глубоководных аппаратов,за Свойства стали 08 Х 4 Н 2 М и механическиесвойства основного металла сварного шва с Таблица Ге С 81 Мп Сг й Мо А Сп Т Са Се+ 1.а 8 0,09 0,3 0,8 3,2 3,6 0,2 0,03 0,2 0,02 001 0,0150,02 0,015 0)05 0,5 0,6 3,4 2,8 0)4 0)080,5 0,03 0;03 0,03 0,025 0,015 Таблица 2 6 В кг/ммз 4 кг/мм988502 Продолжение табл. 3 8Э Шов с 118 97 1,7 4,5 2,3 проволо.кой 1 12 42 530 107 93 9 7,5 Шов с 3,5 3,3 93 12 45 проволокой 2 6,5 530 97 14 88 48 Шов с проволокой 3 4,1 1,2 14 92 90. 530 95 10,5 8 5 15 50 Шов с 57 43 2,5 1,0 13 3,3 2,5 50 4,5 1,0-4,00,2-0,40,03 - 0,080,01 - 0,030,01 - 0,030,02 - 0,040,02 - 0,5Остальное ВНИИПИ Заказ 10959/16 Тираж 1103 Подписное Филиал ППП."Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 проволо- .кой пРо 55 ,тотипа фо рмула изобретения. Состав, стали, преимущественно для сварочной проволоки, применяемой при сварке низко. углеродистых мартенситных сталей повышен.ной прочности, содержиций углерод, кремний, хром, марганец, никель, молибден, алюминий, кальций, редкоземельные металлы, титан, медь, железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости металла шва 4 против образования холодных трещин, а также повышения прочности и пластичности .сварного соединения, состав взят в следующем соотношении компонентов, вес.%:Углерод 0,05 - 0,09Кремний 0,6-1,0Хром 3,2-3,6Марганец 0,6 - 2,4НикельМолибденАлюминийКальцийРЗМ (церий-лантан)ТитанМедьЖелезо Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, ГОСТ 2246 - 70,2. Авторское свидетельство по заявкеУ 2801305/27, кл. В 23 К 35/30, 24,07.79.3, Авторское свидетельство по заявкеНф 3226580/27, кл. В 23 К 35/30, 05.12,80.4. Авторское свидетельство СССР Ю 655744,кл.С 22 С 38/50, 04.11,76 (прототип).