RU2009261C1 - Свариваемая сталь - Google Patents
Свариваемая сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009261C1 RU2009261C1 SU5036801A RU2009261C1 RU 2009261 C1 RU2009261 C1 RU 2009261C1 SU 5036801 A SU5036801 A SU 5036801A RU 2009261 C1 RU2009261 C1 RU 2009261C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- copper
- strength
- nickel
- molybdenum
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000003466 welding Methods 0.000 title abstract description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 5
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к высокопрочной корпусной свариваемой стали, и может быть использовано при изготовлении тяжелонагруженных сварных конструкций. Сталь имеет следующий состав компонентов, мас. % : углерод 0,11 - 0,13; кремний 0,15 - 0,35; марганец 0,20 - 0,60; хром 0,70 - 0,90; никель 4,80 - 5,35; сера 0,001 - 0,010; молибден 1,25 - 1,45; медь 1,05 - 1,35; ванадий 0,10 - 0,17; ниобий 0,02 - 0,06; фосфор 0,001 - 0,015; железо остальное, при этом суммарное содержание меди и никеля должно быть не менее 6. Применение стали позволяет значительно повысить надежность глубоководной техники, снизить трудоемкость сварочных работ и сократить сроки строительства. 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к производству высокопрочных сталей, и может быть использовано при изготовлении тяжелонагруженных сварных конструкций.
Одной из областей использования является изготовление корпусов средств освоения глубин океана, где до последнего времени используются высокопрочные стали с пределом текучести 580-980 Н/мм2. Интенсификация освоения Мирового океана, увеличение глубины погружения и усложнение конструкций требуют увеличения прочности используемых конструкционных материалов.
Необходимая высокая прочность в сочетании с высокой вязкостью может быть достигнута на мартенситностареющих сталях (Н12Х5М3, ЭП678, Х13Н8Д2МТ и др. ), ближайшим аналогом изобретения из которых по назначению и механическим свойством является сталь 08Х15Н5Д2Т. После закалки и старения при 450оС сталь имеет предел текучести 1125-1225 Н/мм2 и достаточно высокий уровень ударной вязкости КСV ≈ 60-78 Дж/см2.
Однако, эта сталь дорога, склонна к коррозионному растрескиванию, а производство ее связано со значительными технологическими трудностями.
Высокая прочность всех известных высокопрочных конструкционных материалов достигается за счет высокого содержания углерода (до 0,18 мас. % ), что существенно ограничивает их свариваемость и снижает коррозионно-механическую прочность.
Прототипом изобретения является сталь марки НУ-130, содержащая, мас. % : Углерод ≅ 0,12 Кремний 0,20-0,90 Хром 0,40-0,70 Никель 4,75-5,25 Молибден 0,30-0,65 Ванадий 0,05-0,10 Медь ≅ 0,02 Титан ≅ 0,02 Сера ≅ 0,01 Фосфор ≅ 0,01 Железо и примеси Остальное
После закалки и высокого отпуска сталь обеспечивает в листах толщиной до 100 мм следующий комплекс механических свойств:
Предел текучести 910-1020 Н/мм2
Относительное удлинение ≥ 15%
Относительное сужение ≥ 50%
Работа удара КV ≥ 100 Дж
Сталь НУ-130 широко применяется для сосудов давления, ядерных и химических реакторов, сосудов для хранения сжатого газа и др. Сталь обладает высокой вязкостью и трещиностойкостью, хорошо сваривается. Однако, прочность стали недостаточно высока.
После закалки и высокого отпуска сталь обеспечивает в листах толщиной до 100 мм следующий комплекс механических свойств:
Предел текучести 910-1020 Н/мм2
Относительное удлинение ≥ 15%
Относительное сужение ≥ 50%
Работа удара КV ≥ 100 Дж
Сталь НУ-130 широко применяется для сосудов давления, ядерных и химических реакторов, сосудов для хранения сжатого газа и др. Сталь обладает высокой вязкостью и трещиностойкостью, хорошо сваривается. Однако, прочность стали недостаточно высока.
Для современной глубоководной техники требуется сталь с пределом текучести не менее 1175 Н/мм2 в виде листов толщиной 61-100 мм, обладающая наряду с высокой прочностью, высокой пластичностью, вязкостью, сопротивляемостью хрупким разрушениям, свариваемостью.
Цель изобретения - создание новой стали с пределом текучести не менее 1175 Н/мм2 в листах толщиной 60-100 мм, обладающей хорошей свариваемостью и комплексом свойств, обеспечивающих высокую работоспособность и надежность сварных соединений.
Это достигается соответствующим подбором легирующих элементов, предлагается новая корпусная свариваемая сталь следующего состава, мас. % : Углерод 0,11-0,13 Кремний 0,15-0,35 Марганец 0,20-0,60 Хром 0,70-0,90 Никель 4,80-5,35 Сера 0,001-0,010 Молибден 1,25-1,45 Медь 1,05-1,35 Ванадий 0,10-0,17 Фосфор 0,001-0,015 Ниобий 0,02-0,06 Железо и примеси Остальное
Дополнительное легирование стали ниобием, а также увеличение содержания хрома, молибдена, меди и ванадия способствует повышению прочности стали. Увеличение содержания хрома повышает отпускоустойчивость и прокаливаемость стали, обеспечивает получение мартенситной структуры в сечении до 100 мм.
Дополнительное легирование стали ниобием, а также увеличение содержания хрома, молибдена, меди и ванадия способствует повышению прочности стали. Увеличение содержания хрома повышает отпускоустойчивость и прокаливаемость стали, обеспечивает получение мартенситной структуры в сечении до 100 мм.
Дополнительное легирование ниобием и повышение содержания ванадия способствует измельчению зерна и повышение пластических и вязких свойств стали.
Повышение содержания меди в предлагаемой стали обеспечивает сквозную прокаливаемость в указанных толщинах, при этом для повышения сопротивляемости хрупким разрушениям должно выполняться соотношение Ni+Сu ≥ 6 мас. % .
Низкое содержание фосфора и легирование молибденом в установленных пределах способствует устранению склонности стали к отпускной хрупкости, обеспечивает высокую коррозионную стойкость и позволяет производить высокий отпуск сварных конструкций для снятия напряжений.
Снижение содержания молибдена до значений менее 1,2 мас. % не обеспечивает необходимую отпускоустойчивость стали.
Повышение содержания легирующих элементов более указанного отрицательно сказывается на свариваемости стали, а также нецелесообразно с экономической точки зрения.
Низкое содержание углерода, а также его нормирование в узких концентрационных пределах обеспечивает стабильность механических свойств в зоне термического влияния, хорошую свариваемость конструкций, а также их высокую коррозионно-механическую прочность за счет снижения твердости зоны термического влияния и увеличения равномерности механических свойств сварных соединений.
Опытные работы по производству стали в промышленных условиях выполнены на Донецком металлургическом заводе и комбинате "Азовсталь" (табл. 1). Слитки ЭШП предлагаемого состава были прокатаны на листы толщиной 60-100 мм, термически обработаны по режиму:
Закалка 850-870оС - вода
Отпуск 550-580оС - вода
Испытания предлагаемой стали позволили выявить ее значительные преимущества по сравнению с известной сталью (табл. 2).
Закалка 850-870оС - вода
Отпуск 550-580оС - вода
Испытания предлагаемой стали позволили выявить ее значительные преимущества по сравнению с известной сталью (табл. 2).
При содержании легирующих элементов в пределах заявляемого состава новая сталь обеспечивает в толщинах 60-100 мм предел текучести не менее 1175 Н/мм2 и обладает высокой пластичностью (σs≥ 13 % , Ψ≥ 50% ) и вязкостью (КV ≥ 60 Дж).
Применение предлагаемой стали позволяет значительно повысить надежность глубоководной техники, снизить трудоемкость сварочных работ и сократить сроки строительства. (56) Современное состоянии и перспективы применения стали повышенной прочности в зарубежном судостроении. ВНИИ "Румб", 1983, с. 92.
Claims (1)
- СВАРИВАЕМАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, хром, молибден, медь, ванадий, серу, фосфор, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ниобий при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Углерод 0,11 - 0,13
Кремний 0,15 - 0,35
Марганец 0,20 - 0,60
Хром 0,70 - 0,90
Никель 4,80 - 5,35
Молибден 1,25 - 1,45
Медь 1,05 - 1,35
Ванадий 0,10 - 0,17
Ниобий 0,02 - 0,06
Сера 0,001 - 0,010
Фосфор 0,001 - 0,015
Железо Остальное
при этом суммарное содержание меди и никеля должно быть не менее 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5036801 RU2009261C1 (ru) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Свариваемая сталь |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5036801 RU2009261C1 (ru) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Свариваемая сталь |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009261C1 true RU2009261C1 (ru) | 1994-03-15 |
Family
ID=21601599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5036801 RU2009261C1 (ru) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Свариваемая сталь |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2009261C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2232203C1 (ru) * | 2003-04-23 | 2004-07-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" | Сталь для высоконадежного контейнерного оборудования по транспортировке и хранению отработавших ядерных материалов |
| RU2259419C1 (ru) * | 2004-02-09 | 2005-08-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Хладостойкая сталь для силовых элементов металлобетонных контейнеров атомной энергетики |
-
1992
- 1992-04-10 RU SU5036801 patent/RU2009261C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2232203C1 (ru) * | 2003-04-23 | 2004-07-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" | Сталь для высоконадежного контейнерного оборудования по транспортировке и хранению отработавших ядерных материалов |
| RU2259419C1 (ru) * | 2004-02-09 | 2005-08-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") | Хладостойкая сталь для силовых элементов металлобетонных контейнеров атомной энергетики |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8007603B2 (en) | High-strength steel for seamless, weldable steel pipes | |
| EP3859035B1 (en) | Ultrahigh strength steel q960e thick plate and manufacturing method | |
| JPS61130462A (ja) | 降伏応力１１０ｋｇｆ／ｍｍ↑２以上の耐応力腐蝕割れ性のすぐれた高靭性超高張力鋼 | |
| US6517643B1 (en) | Steel having excellent outer surface SCC resistance for pipeline | |
| RU2583229C9 (ru) | Способ производства сверхвысокопрочной листовой стали | |
| US4256486A (en) | Martensitic stainless steel having excellent weldability and workability for structural use | |
| WO1996010654A1 (en) | Highly corrosion-resistant martensitic stainless steel with excellent weldability and process for producing the same | |
| US4826543A (en) | Process for producing high toughness, high strength steel having excellent resistance to stress corrosion cracking | |
| KR20180019740A (ko) | 볼트 | |
| ES2971876T3 (es) | Procedimiento para fabricación de una placa de acero gruesa con excelentes propiedades de impacto de envejecimiento por deformación a baja temperatura | |
| Wilson | High strength, weldable precipitation aged steels | |
| US3834897A (en) | Low-carbon,high-strength structural steel with good weldability | |
| RU2009261C1 (ru) | Свариваемая сталь | |
| RU2009263C1 (ru) | Сталь | |
| RU2731223C1 (ru) | Высокопрочная свариваемая хладостойкая сталь и изделие, выполненное из нее | |
| RU2665854C1 (ru) | Толстолистовая хладостойкая сталь | |
| DE69111744T2 (de) | Stahl mit verbesserter Schweissbarkeit. | |
| US5286309A (en) | Electric-resistance-welded steel pipe with high strength | |
| RU2726056C1 (ru) | Листовой прокат, изготовленный из высокопрочной стали | |
| RU2593810C1 (ru) | Способ производства высокопрочной листовой стали | |
| JPS613833A (ja) | 溶接性にすぐれた高強度鋼の製造方法 | |
| JP2921324B2 (ja) | 溶接構造用高強度・高靭性マルテンサイト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
| RU2654093C2 (ru) | Высокопрочная высокотвердая сталь и способ производства листов из нее | |
| RU2214474C2 (ru) | Высокопрочная коррозионно-стойкая сталь и изделие, выполненное из нее | |
| JPS61272316A (ja) | 耐応力腐蝕割れ性のすぐれた超高張力鋼の製造法 |