SU954497A1 - Сталь - Google Patents

Description

(54) СТАЛЬ

Изобретение относитс  к металлургии , в частности к стал м, которые могут быть использованы в энергомашиностроении дл  изготовлени  сварных конструкций, работающих под давлением , например, парогенераторов и компенсаторов объема атомных энергоблоков , мощностью до 2 млн.кВт.

Известна сталь, примен ема  дл  изготовлени  сосудов давлени  атомной энергоустановки В-1000, содержаща  вес.%:

0,08-0,11

Углерод

0,17-0,37

Кремний

0,6-1,4

Марганец

1,7-2,7

Никель

0,35-0,6

Молибден

Ванадий

0,03-0,07

0,02-0,07

Алюминий

0,005-0,012

Азот

Остальное

Железо

Сталь может содержать примеси, вес.%: хрома до 0,3, меди до 0,2, серы до 0,02, фосфора.до 0,018 13.

Дл  получени  требуемого уровн  механических свойств в указанных круп ногабаритных издели х известна  сталь подвергаетс  обычно термической обработке , заключающейс  в закалке в воду с последующим высоким отпуском. Однако дл  таких массивных изделий, как элемен.ты корпусов парогенераторов, компенсато1 ов объема и других сосудов давлени  с толщиной стенки 200-300 мм, указанна  термическа  обработка вследствие быстрого охлаждени  в вод при закалке может привести к возникновению

10 остаточных напр жений, развитию микротрещин и короблению. Поэтому оптимальной дл  таких изделий  вл етс  термообработка , заключающа с  в нормализации с охлаждением на воздухе и после

15 дующим высоким отпуском-. Така  обработка не приводит к трещинообразованию и короблению. Однако известна  сталь позвол ет получать.-требуегфай высокий уровень механических свойств

20 после такой термообработки только при концентрации никел  в ней, близкой к верхнему пределу марочного состава, поскольку при более низком содержании никел  прокаливаемость стали в сече25 ни х 200-300 мм недостаточна дл  достижени  требуемых свойств при небольших скорост х охлаждени  характерных дл  нормализации изделий такого сечени  на воздухе. Недостатком указанной стали  вл е тс  то.что

30 повышение содержани  никел  в них до уровн , близкого к верхнему пре делу марочного состава, существенн повышает склонность к охрупчиванию изделий в процессе медленного охла дени  при дополнительных технологи ких (послесварочных, ремонтных) отпусках. Вследствие этого известн сталь с высоким содержанием никел  при проведении нормализации с выCOK7IM отпуском не обеспечивает соч тани  высокого уровн  механических свойств и стойкости к охрупчиванию при технологических отпусках. При концентрации никел  на нижнем пределе -высокой стойкости к охрупчива нию соответствует недостаточный ур вень механических свойств , получае после нормализации и высокого отпус Цель изобретени  - повышение ст кости стали к охрупчиванию в процессе технологических отпусков при обеспечении высокого уровн  ме санических свойств после нормализации с высоким отпуском крупногабар ных элементов сосудов давлени  с толщиной стенки 200-300 мм. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь дополнительно содержит церий и сурьму при следующ соотношении компонентов, вес.%: 0,08-0,14 Углеррд 0,10-0,37 Кремний 0,8-1,4 Марганец 2,3-2,7 Никель 0,50-0,7 Молибден 0,03-0.07 Ванадий 0,02-0,07 Алюминий 0,005-0,012 0,003-0,012 Фосфор 0,03-0,12 0,001-0,006 Сурьма Железо Остальное При этом суммарное содержание сурьмы и фосфора св зано с концентр цией марганца в стали соотношением ( ь - Сталь может содержать примеси,вес.%: Хром До О,2 Медь До О,2 Сера До 0,015 Предлагаема  сталь дополнительно содержит церий в количестве (0,030 ,12) вес.%, что снижает ее склонность к охрупчиванию при технологических отпусках вследствие св зывани  цери  в химические соединени , т.е. удалени  из твердого раствора вредных примесей, сегрегаци  которых по границам зерен  вл етс  непосредственной причиной охрупчивани , усиливающегос  при высокой концентрации никел . Наличие сурьмы в количестве (,0,001-0, 006 вес.% в стали при верхнем пределе концентрации фосфора, не превышающем 0,012 вес.%, также способствует повышению стойкости стали к охрупчиванию при технологических отпусках. В табл.1 приведен состав предлагаемой стали трех плавок. .2 приведены свойства предлагаемой и известной сталей после однократной нормализации с высоким отпуском. Как видно из табл.2, предлагаема  сталь при одинаковом с известной сталью высоком уровне механических свойств обладает значительно меньшей склонностью к охрупчиванию в процессе медленного охлаждени  после дополнительных отпусков. Так, критическа  температура хрупкости известной стали повышаетс  в результате охрупчивани , обусловленного .охлаждением стали после дополнительного высокого отпуска со скоростью Ю-С /ч, на 30-50 с,в то врем  как дл  предлагаемой стали величина дТк. составл ет лишь 10-20с. При скорости охлаждени  5°С/ч эта разница еще больше: лТ составл ет 40-70°С дл  известной стали и лишь 20-30°С дл  предлагаемой. Применение предлагаемой стали дл  изготовлени  корпусов парогенераторов и компенсаторов объема -только одной томной энергоустановки мощностью,. 2 млн.кВт дает экономический эффект 0,5 млн.руб.

Форэмула изобретени 

1. Сталь, содержаща  углерод, кремний, марганец, никель, молибден ванадий, алюминий, азот, фосфор и железо, отличающа с  тем что с целью повышени  стойкости к охрупчиванию в процессе технологических отпусков при сохранении уровн  механических свойств крупногабаритных элементов сосудов давлени  с толщиной стенки 200-300 мм, она дополнительно содержит церий и сурьму, при следующем соотношении компонентов, вес,%:

Углерод 0,08-0,14

Кремний 0,10-0,37

Марганец 0,8-1,4

Никель 2,3-2,7

Молибден 0,5-0,7 Ванадий 0,03-0,07 Алюминий 0,02-0,07 Азот0,1305-0,012

Фосфор . 0,003-0,012 Церий0,03-0,12

Сурьма 0,001-0,006 Железо Остальное 2. Сталь по П.1, о тли ч ающ а   с   тем, что суммарное со0 держание сурьмы и фосфора удовлетвор ет соотношению

i b px-Es bИсточники информации,

5 прин тые во внимание при экспертизе,

i. Авторское свидетельство СССР № 554702, кл.С 22 С 38/12, 1978.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   1. Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, молибден, ванадий, алюминий, азот, фосфор и железо, отличающаяся тем, что с целью повышения стойкости к охрупчиванию в процессе технологических отпусков при сохранении уровня механических свойств крупногабаритных элементов сосудов давления с толщиной стенки 200-300 мм, она дополнительно содержит церий и сурьму, при следующем соотношении

   компонентов, вес.%: Углерод 0,08-0,14 Кремний 0,10-0,37 Марганец 0,8-1,4 Никель 2,3-2,7

   Молибден 0,5-0,7 Ванадий 0,03-0,07 Алюминий 0,02-0,07 Азот 0,005-0,012 Фосфор 0,003-0,012 5 Церий 0,03-0,12 Сурьма 0,001-0,006 Железо Остальное 2. Сталь по п.1 , о т л и ч а ίο- щ а я с я тем, что суммарное со- 10 держание сурьмы и фосфора удовлет- воряет соотношению

   (Sb + Pk__2х211_ , ¹ + ex _Mh__0f2

   15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ί. Авторское свидетельство СССР № 554702, кл.С 22 С 38/12, 1978.