SU1713970A1 - Steel - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к составу стали, и может быть использовано в нефт ной и газовой промышленности дл  изготовлени  трубопроводов, резервуаров, узлов установок, работающих при низких температурах и высоких давлени х, а также в машиностроении дл  изготовлени  деталей. Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и хладостой- кости стали. Сталь дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мае. %: углерод 0,12-0.24; марганец 0,55-0,6; Хром 0,5-0,55; кремний 0,25-0,3; ниобий 0,05-0,055; ванадий 0.09- 0,10; кальций 0.010-0,012; железо остальное. Применение стали позволит увеличить срок службы изделий при эксплуатации. 2 табл.The invention relates to metallurgy, in particular to the composition of steel, and can be used in the oil and gas industry for the manufacture of pipelines, tanks, plant assemblies operating at low temperatures and high pressures, and also in mechanical engineering for the manufacture of parts. The purpose of the invention is to increase the toughness and cold resistance of steel. Steel additionally contains calcium in the following ratio of components, May. %: carbon 0.12-0.24; manganese 0.55-0.6; Chromium 0.5-0.55; silicon 0,25-0,3; niobium 0.05-0.055; vanadium 0.09-0.10; calcium 0.010-0.012; iron else. The use of steel will increase the service life of products during operation. 2 tab.

Description

Изобретение относитс  к металлургии и может найти применение в нефт ной, газовой промышленности, в машиностроении дл . изготовлени  трубопроводов, резервуаров , узлов.установок, работающих при низких температурах и высоких давлени х, бурильных труб и деталей машин.The invention relates to metallurgy and can be used in the oil, gas, and machine-building industries. the manufacture of pipelines, tanks, units, installations operating at low temperatures and high pressures, drill pipes and machine parts.

В металлургии известны малоуглеродистые комплекснолегированные стали с повышенными механическими свойствами содержащие молибден, никель, редкрземельные металлы.Low-carbon complex-alloyed steels with enhanced mechanical properties containing molybdenum, nickel, rare earth metals are known in metallurgy.

Однако эти элементы  вл ютс  дефицитными и дорогосто щими.However, these elements are scarce and expensive.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемрму результату  вл етс  сталь, содержаща . мас.%: углерод 0.18-0,21; марганец 0,550 ,58; хром 0,5-0,56; кремний 0.26-0.3; ниобий 0,05-0.055; ванадий 0,09-0,10; железо остальное до 100%.Closest to the proposed technical essence and achievable result is steel containing. wt.%: carbon 0.18-0.21; manganese 0.550, 58; chromium 0.5-0.56; silicon 0.26-0.3; niobium 0.05-0.055; vanadium 0.09-0.10; iron the rest is up to 100%.

Эта сталь имеет недостаточно высокую ударную в зкость при отрицательных температурах как в нормализованном, так и в улучшенном состо нии.This steel has an insufficiently high toughness at negative temperatures in both the normalized and the improved state.

Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и хладостойкости стали при сохранении высоких прочностных характеристик ... :The purpose of the invention is to increase the toughness and cold resistance of steel while maintaining high strength characteristics ...:

Дл  достижени  указанной цели сталь, содержаща  углерод марганец, хром, кремний , ниобий, ванадий и железо, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0.18-0.24; марганец 0.55-0,6; хром 0,5-0.55; кремний 0.25-0,3; ниобий 0.05-0.055; ванадий 0.09-0.10; кальци  0,010-0,012; железо остальное до 100%.To achieve this goal, the steel containing carbon, manganese, chromium, silicon, niobium, vanadium and iron, additionally contains calcium in the following ratio, wt.%: Carbon 0.18-0.24; manganese 0.55-0.6; chromium 0.5-0.55; silicon 0.25-0.3; niobium 0.05-0.055; vanadium 0.09-0.10; calcium 0,010-0,012; iron the rest is up to 100%.

Claims (2)

Количество вводимого кальци  строго ограничено (0,010-0,012 мас.%). так как его вли ние на свойства стали имеет  рко выраженный пиковый характер. Добавки 0,002; 0,004; 0.006 мас.% кальци  повышают ударную в зкость незначительно (на 0,010 .05 МДж/м). Максимальна  ударна  в зкость и хладостойкость стали (приведенные в табл. 2) достигаютс  при введении 0,010-0,012 мас.% кальци . Дальнейшее повышение количества вводимого кальци  (0,014; 0,016: 0,018 мас.%) снижает ударную в зкость до исходного уровн . Выплавку сталей провод т е 50-килограммовой индукционной высокочастотной печи. После раскислени  в ковше алюминием в количестве 0,5 г на 1 кг жидкой стали ввод т в специальных ампулах феррованадий , феррониобий и силикокальций. Стали разливают фракционным методом в слитки массой 10 кг. Химический состав сталей представлен в табл.1. Слитки подвергают гомогенизации, после чего куют на прутки сечением 15x15 мм. Из прутков изготовл ют образцы дл  механических испытаний, часть которых подвергают нормализации при 880°С, вторую часть - закалке и высокому отпуску от температуры 550 или 620°С. Механические свойства полученных сплавов приведены в табл. The amount of calcium is strictly limited (0,010-0,012 wt.%). since its effect on steel properties has a clearly pronounced peak character. Additives 0,002; 0.004; 0.006 wt.% Calcium increases the impact strength slightly (by 0.010 .05 MJ / m). Maximum impact viscosity and cold resistance of steel (listed in Table 2) are achieved with the introduction of 0.010-0.012 wt.% Calcium. A further increase in the amount of calcium injected (0.014; 0.016: 0.018% by weight) reduces the impact strength to the initial level. Steel production is carried out by a 50-kilogram high-frequency induction furnace. After deoxidation in the ladle with aluminum in the amount of 0.5 g per 1 kg of liquid steel, ferrovanadium, ferroniobium and silicocalcium are introduced into special vials. Steel poured fractional method into ingots weighing 10 kg. The chemical composition of the steels is presented in table 1. The ingots are homogenized, after which they are forged on rods with a section of 15x15 mm. The rods are made of specimens for mechanical testing, some of which are subjected to normalization at 880 ° C, the second part is hardened and high tempering from a temperature of 550 or 620 ° C. The mechanical properties of the alloys are given in table. 2. Как видно из табл. 2, при примерно таких же значени х прочностных и пластич ных свойств как и в известной стали ударна  в зкость предлагаемой стали при комнатной температуре и температурах верхнего () и среднего () порогов хладноломТаблица 1 кости увеличиваетс  примерно на 25%, а при температуре нижнего ) порога хладноломкости - в 1,7 раза. При этом температура среднего и нижнего порогов хладноломкости смещаетс  в область отрицательных температур примерно на 8-13°С дл  всех указанных обработок. Повышение ударной в зкости и хладностойкости предлагаемой стали расшир ет область ее применени  и гарантирует большую надежность и долговечность изделий из этой стали. Формула изобретени  Сталь, содержаща  углерод, марганец, кремний, хром, ниобий, ванадий, железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  ударной в зкости и хладостойкости , она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%; 0,18-0,24 Углерод. 0,55-0,60 Марганец 0,5-0,55 0,25-0,30 Кремний Ниобий 0,05-0,055 0,09-0,10 Ванадий Кальций 0,010-0,012 Железо Остальное2. As can be seen from the table. 2, at approximately the same strength and ductility properties as in the well-known steel, the impact strength of the proposed steel at room temperature and temperatures of the upper () and medium () cold thresholds 1 bone table increases by about 25%, and at the lower temperature) cold break threshold - 1.7 times. At the same time, the temperature of the middle and lower thresholds of cold brittleness is shifted to the region of negative temperatures by approximately 8-13 ° C for all the above treatments. Increasing the toughness and cold resistance of the proposed steel expands its field of application and ensures greater reliability and durability of products made from this steel. Claims Steel containing carbon, manganese, silicon, chromium, niobium, vanadium, iron, characterized in that, in order to increase toughness and cold resistance, it additionally contains calcium in the following ratio, wt.%; 0.18-0.24 Carbon. 0.55-0.60 Manganese 0.5-0.55 0.25-0.30 Silicon Niobium 0.05-0.055 0.09-0.10 Vanadium Calcium 0.010-0.012 Iron Rest