CS265884B1

CS265884B1 - Svařitelná konstrukční ocel, zejména pro tlakové nádoby

Info

Publication number: CS265884B1
Application number: CS881089A
Authority: CS
Inventors: Ervin Ing Mickerts; Miroslav Ing Krayzl; Miroslav Ing Hrabec; Karel Ing Matuska; Karel Ing Kohout
Original assignee: Mickerts Ervin; Miroslav Ing Krayzl; Miroslav Ing Hrabec; Matuska Karel; Karel Ing Kohout
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS108988A1

Abstract

Řešení se týká svařitelné konstrukční oceli o chemickém složení: 0,12 až 0,18 % uhlíku, 1,10 až 1,40 yí manganu, 0,15 až 0,40 křemíku, max. 0,015 % fosforu, max. 0,010 % síry, max. 0,20 % chrómu, max. 0,40 le niklu, max. 0,20 ,5 mědi, 0,02až 0,05 % niobu, 0,015 až 0,050 % hliníku celkového, max. 0,10 % cínu, max. 0,18 % arzenu, max. 0,015 7e antimonu, max. 0,08 % molybdenu, zbytek železo. Uváděná procenta jsou procenta hmotnosti.

Description

Vynález se týká svařitelné konstrukční oceli, zejména pro tla kové nádoby, a řeší snížení celkového obsahu nekovových vměstků.

Pro tlakové nádoby, zvláště ke skladování kapalných uhlovodíků typu ethylen-propan, butan, propylen, je nutno použít svařitelných konstrukčních ocelí s garancemi křehkolomových vlastností až do -6O°q případně s atypickými garancemi dalších užitných vlastností.

Dalším faktorem určujícím vlastnosti požadovaných ocelí je poměrně vysoká mez kluzu v návaznosti na skutečnost, že svařování tlakových nádob bez následného žíhání ke snížení pnutí celé nádoby je dovoleno do max. tlouštky 30 mm. Speciální vlastnoeti oceli vyplývají z. náročného namáhání tlakové nádoby, vlastnosti svařovaných kulových zásobníků. Kromě konvenčních vlastností je požadovánergarance vrubové houževnatosti na ostrém vrubu do -£0°C, garance Z kvality po tlouštce materiálu a hlavně isotropie vlastností v podélném a příčném směru. Isotropní vlastnosti jsou požadovány na mezi kluzu Κ θ rozdíl hodnot v podélném a příčném směru nesmí překročit stanovenou hodnotu vztaženou na příčný směr a dále u vrubové houževnatosti, kde poměr hodnot v příčném a podélném směru musí být větší než 0,75. Běžné feriticko-perlitické oceli nejsou s to uvedené požadavky splnit, na druhé straně např. oceli o chemickém složení :

uhlík max. 0,15 hmotnosti mangan 0,30 až 0,80 % hmotnosti, křemík 0,15 až 0,35 % hmotnosti.. nikl 3>25 až 3»75 % hmotnosti fosfor a síra max. 0,035 % hmotnosti nebo oceli o che265 884

- 2 mickám složení :

uhlík max. 0,10 % hmotnoetr, mangan 0,30 až 0,80 % hmotnost*.' křemík 0,15 až 0,35 % hmotností, , nikl 8,5 až 10 % hmotnost^ fosfor a síra 0,030 % hmotnosti jsou poměrně drahé a vyžadují zvláštní postupy při svařování.

Uvedené nevýhody odstraňuje svařitelná konstrukční ocel, zejména pro tlakové nádoby podle vynálezu, jehož podstata je, že obsahuje v množství podle hmotnosti 0,12 až 0,18 % uhlíku, 1,10 až 1,40 % manganu, 015 až 0,40 % křemíku, max. 0,015 % fosforu, max. 0,010 % sirý, max. 0,20 % chrómu, max. 0,40 % niklu, max. 0,20 % mědi, 0,02 až 0,05 % niobu, 0,015 až 0,050 % hliníku celkového, max. 0,010 % cínu, max, 0,018 % arzenu, max. 0,015 % antimonu, max. 0,08 % molybdenu, zbytek železo.

Výhodou o^eli podle vynálezu je snížení celkového obsahu nekovových vměstků, přičemž se prakticky nevyskytují tvárné sirníkové vměstky. Dále je výhodou, že v důsledku omezených obsahů nečistot typu arzen, cín, antimon a síra nedochází v tepelně ovlivněných zónách svárů k silnému poklesu křehkolomných vlastností. Také je výhodou to, že u tlustých plechů až do tloušiky 40 mm tyto vykazují zvýšenou úroveň vnitřní homogenity po kontrole ultrazvukem. Také je výhodou lepší metalurgická svařitelnost ocelipdle vynálezu, vyjádřená uhlíkovým ekvivalentem 0_θ max. 0,44, a zvýšená odolnost vůči lamelérní praskavosti u kombinovaných svarových spojů. Ocel vykazuje pevnostní stupeň Re 500 MPa s min. mezí kluzu JRp θ 2®355 MPa se zárukami nárazové práce při -60°C v příčném směru min.

J, cm^, přičemž rozdíl hodnot nárazové práce v příčném a podélném směru jsou garantovány poměrem 0,75. Dále jsou garantovány isotropické vlastnosti na mezi kluzu, a to max. rozdílem 15 % mezi příčným a podélným směrem. Současně je garantována min. hodnota kontrakce ve směru tloušíky materiálu 15 %.

K bližšímu osvětlení podstaty vynálezu se uvádí konkrétní příklad plechu o tloušfce 34 mm válcovaného způsobem délka - šířko z oceli v chemickém složení :

uhlík 0,18 %, mangan 1,27 %, křemík 0,40 %, fosfor 0,013 %, eíra

0,005 %, měň 0,04%, nikl 0,09 %, chrom 0,13 %, hliník 0,050 %, niob 0,04 %, antimon 0,003 %, arzen 0,006 %, cín 0,006 %, molybden 0,01 %, zbytek železo. Uváděná procenta jsou procenta hmotností

- 3265 884

Plech vykázal následující mechanické vlastnosti :

mez kluzu R^ θ podélně 407 MPa,θ ₂ příčně 433 MPa, pevnost v tahu P * 573 MPa, prodloužení_A_r 29 %, kontrakce Z příčně 68,5$ kontrakce 7^ po tloušťce materiálu £5,2 %, vrubová houževnatost KCV v podélném, směru při teplotě zkoušení -60°C ^125 J„om² a v příčném směn pr/teplotě zkoušení -tOC 118 J.cm .

Po ultrazvukovém ověření vnitřní homogenity byl zjištěn kvalitativ ní stupeň 1 až 2 jedle SEL 072/72. Jako druhý konkrétní příklad se uvádí výroba výlisků o tloušťce 30 mm z oceli v chemickém složení uhlík 0,17 %, mangan 1,30 %, křemík 0,33 $, fosfor 0,014 %, síra 0,004 %, měň 0,06 %, nikl 0,10 %, chrom 0,17 %, hliník 0,026 %, molybden 0,01 $, antimon 0,003 %, arzen 0,00ř $, cín 0,006,niob 0,04 $, zbytek železo. Uváděná procenta jsou procenta hmotnosti. Výlisky vykázaly tyto mechanické vlastnosti :

mez kluzu θ _? příčně 41 MPa, _F.p θ ₂ podélně 398 MPa, pevnost v tahu _R_m 572 MPa, prodloužení 30 %, kontrakce _Z*63,2 %, vrubová houževnatost KCV -60° C podélně 111 J.cm², KCV -60°C příčně

Claims

Svařitelná konstrukční ocel, zejména pro tlakové nádoby, vyznačená tím, že obsahuje v množství podle hmotnosti 0,12 až 0,18 % uhlíku, 1,10 až 1,40 % manganu, 0,15 až 0,40 $ křemíku, max. 0,015 % fosforu, max. 0,010 % síry, max. 0,20 % chrómu, max. 0,40 % niklu, max. 0,20 % mědi, 0,02 až 0,05 % niobu, 0,015 až 0,050 % hliníku celkového, max. 0,010 % cínu, max. 0,018 % arzenu, max. 0,015 % antimonu, max. 0,08 % molybdenu, zbytek železo .

Vytiskly Moravské tiskařské závody, středisko 100, Studentská tř.5. OLOMIUH'.