CS195590B1

CS195590B1 - Jemnozrnná austenitická nerezavějící ocel, odolná proti umělá radioaktivitě a namáhání za tepla

Info

Publication number: CS195590B1
Application number: CS76078A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Frycek; Jiri Kocarek; Karel Matejovic; Josef Skala
Original assignee: Vaclav Frycek; Jiri Kocarek; Karel Matejovic; Josef Skala
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1978-02-06
Publication date: 1980-02-29

Abstract

Vynález se týká austenitická nerezavějící oceli s jemnozrnnou strukturou, odolné proti umělé radioaktivitě a namáhání za tepla, vhodné zejména pro použití v jaderné technice.

Description

Jaderně energetická zařízení vyráběná z austenitických nerezavějících ocelí na bázi chrómu a niklu se vyznačují náročnými požadavky na mechanické vlastnosti, zejména při zvýšených teplotách, na odolnost proti mezikrystalové korozi, na jemnozrnnost struktury s omezeným sklonám ke stárnutí, a křehnutí vlivem neutronového záření a na vyšší odolnost proti umělé radioaktivitě při současném zachování dobré tvářitelnosti i svaří telnosti oceli.

Dosud vyráběné a pro uvedené účely používané oceli obsahují v hmotnostních procentech kromě železa a běžných nečistot zpravidla 0,03 až 0,15 7* uhlíku, 0,5 až 2 7. manganu, 0,2 až 1 Z křemíku, 16 až 19 % chrómu, 8 až 12 Z niklu, případně také 1,5 až 3 X molybdenu a v některých případech také titan nebo niob, který současně obsahuje také tantal, v množství odpovídajícím stechíometricky ekvivalentnímu obsahu uhlíku. Austenitické nerezavějící oceli s vysokou pevností obsahují zpravidla vyšší obsah titanu v rozmezí 1,5 až 3 hmotnostních 7» v přítomnosti hliníku, případně i dalších prvků.

Nevýhodou dosavadních ocelí je, že bu3 nedosahují s dostatečnou zárukou požadované pevnosti při zvýšených teplotách, nebo pokud dosahuji vysokou pevnost, mají značně zhoršenou tvařitelnost i svař itelnost, Další nevýhodou dosavadních ocelí je značná hrubozrnnost struktury a malá odolnost proti umělé radioaktivitě vlivem příměsi kobaltu, prvku v rozhodující míře podmiňujícího sklon oceli k umělé radioaktivitě a vyskytujícího se v uvedených ocelích, čímž je činí méně způsobilými nebo i nepoužitelnými pro jadernou techniku.

Uvedené nevýhody odstraňuje ocel podle vynálezu, obsahující v hmotnostních Z kromě železa, běžných nečistot, 0,01 až 0,25 X, uhlíku, 0,01 až 2,5 X manganu, 0,01 až 1,5 X křemíku, 10 až 20 X, chrómu a 8 až 14 X, niklu. Podstata vynálezu, spočívá v tom, že obsahuje dále stopy až 0,2 hmotnostních procent kobaltu, a dále 0,01 až 3,5 hmotnostních Z molybdenu, titanu, vanadu, zirkonia a niobu, resp. niobu + tantalu jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci a stopy až 0,5 hmotnostních Z hliníku, dusíku, bóru a prvků vzácných zemin jednotlivě nebo ve vzáj emné kombinaci.

Výhody jemnozrnné austenitické nerezavějící oceli podle vynálezu, vhodné zejména pro zařízení v jaderné technice, spočívajíjednak ve využití příznivějšího účinku poměrně malého množství legujících prvků na zpevnění a zjemnění austenitického zrna při komplexním legování více prvky současně, vyznačujícími se podobnými účinky a jednak v omezení obsahu kobaltu. Takto vyrobená ocel dosahuje vyšších pevnostních hodnot při zvýšených teplotách, takže lépe odolává pevnostnímu namáhání za tepla, dosahuje jemnější zrno a větší odolnost vůči umělé radioaktivitě při zachování ostatních mechanických, fyzikálních, chemických a technologických vlastností. Ocel se současně vyznačuje dostatečnou plastičností, odolnos195590 tí proti stárnutí a křehnutí vlivem neutronového záření, odolností proti mezikrystalové korozi a dobrou tvařitelnosti i svařitelnos tí .

Příkladem materiálů vyrobených podle vyT a b u . 1 k a '1 nálezu jsou oceli chemického složení v hmotnostních procentech a vlastností po austenitizaČním žíhání v rozmezí 1000 až-1100 °C, uvedené v následujících tabulkách 1 a 2.

Ocel	C %	Mn %	Si %	Cr %	Ni %	Mo 7	Ti 7	Nb . /Nb+Ta/ 7	V 7	Zr 7	Co %	Α1 ,N Ce 7	Fe a ne· čistoty
1	0,05	0,85	0,35	17,5	9,5	0,4	0,35	0,18	0, 10	-	0,020	-	zby tek
2	0,08	1 , 25	0,55	18,2	9,8	0,5	-	0,50	0,20	0,10	0,045	-	zbytek
3	0,06	0,95	0,40	17,2	9,6	0,4	0,40	0,25	-	-	0,10	-	zbytek
4	0,07	1,10	0,60	18,1	9 , 7	0,6	0,5	0,20	0,10	-	0,05	0,20	zbytek
5	0,05	1 , 72	0,48	18,5	10,3	1,1	0,43	0,09	0,10	-	0,025	-	zbytek
6	0,04	1 , 20	0,35	17,8	10,5	2, 1	0,25	0,15	0,10	-	0,020	-	zbytek
7	0,07	J ,20	0,50	17,5	12,0	2,5	-	-	-	-	0,070	-	zbytek
8	0,05	0,95	0,45	17,0	11,5	1,5	-	0,20	-	-	0,05 0	-	zbytek

Tabulka 2

Ocel	^0,2 + 20 °C	/MPa/ 350 °C	:Γ₅ /?·/	velíkos C zrna dle ASTM
1	240	205	5 1,0	3-4
2	250	210	48,5	3-4
3	240	1 95	50,9	3-4
4	2 85	235	48,0	3-4
5	278	208	60,4	4-5
6	295	235	55,0	4
7	265	2 10	47,0	3-4
8	280	225	52,0	4

PŘEDMĚT

Claims

PŘEDMĚT

Jemnozrnná austenitická nerezavějící ocel, odolná proti umělé radioaktiví těa namáhání za tepla, obsahující v hmotnostních procentech kromě železa, běžných nečistot, 0,01 až 0,25 % uhlíku, 0,01 až 2,5 % manganu, 0,01 až 1,5 % křemíku, 10 až 20 % chrómu, 8 až 14 7 niklu, vyznačená tím, že dále obsahuje stopy až 0,2 hmostnostnich % kobalVYNÁI.EZU tu a dále’ 0,01 až 3,5 hmotnostních % molyb děnu, titanu, vanadu, zirkonia a niobu, resp. niobu a tantalu jednotlivě nebo ve vzájemné kombinaci a stopy až 0,5 hmotnost nich % hliníku, dusíku, bóru a prvků vzácných zemin jednotlivě nebo ve vzájemné kom· b inac i.