Przedmiotem wynalazku jest stal konstrukcyjna przeznaczona na konstrukcje spawane stosowane do pracy w temperaturze do — 100°(\ zwlaszcza na zbiorniki niskocisnieniowe dla magazynowania i transportu cieklego C02 i sposób obróbki cieplnej stali konstrukcyjnej.Dotychczas zbiorniki dla magazynowania i transportu cieklego C02 wykonano ze stali w gatunku 15 G 2 A Nb, którego sklad ujety jest w PN-72/H-84018.Sposób obróbki stali w gatunku 15 G 2 A Nb polega na normalizowaniu w powietrzu z temperatur 900 - 920°C i chlodzeniu w powietrzu. Najnizsza dopuszczalna temperatura pracy dla stali wynosi - 40°C.Stal tego gatunku mozna stosowac na urzadzenia do cieklego C02 przy minimalnym dopuszczalnym cisnieniu roboczym lOata, co stwarza dodatkowe trudnosci konstrukcyjne i technologiczne oraz wplywa na zwiekszenie ciezaru urzadzen.Istota wynalazku jest to, ze stal zawierajaca wagowo 0,008-0,12% C, 0,50-0,80% Mn, 0,15-0,35% Si, do 0,020% P, do 0,015% S, 0,02-0,04% Al, reszta zelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, zawiera wagowo 3,3-3,7% niklu.Sposób obróbki tej stali polega na tym, ze stal hartuje sie w wodzie z temperatur 820-900°C, odpuszcza sie przy temperaturach 570—620°C z chlodzeniem w wodzie lub powietrzu. Czas wygrzewania przy pelnym austenityzowaniu wynosi 2—6 minut/l mm grubosci, a przy odpuszczaniu 2—8 minut/1 mm grubosci. Inny spo¬ sób obróbki cieplnej stali polega na tym, ze stal hartuje sie w wodzie z temperatur 820-900°C, a nastepnie po raz wtóry hartuje sie w wodzie z zakresu a — y, to jest z temperatur 680-750°C, po czym odpuszcza sie przy temperaturach 570—620°C z chlodzeniem w wodzie lub powietrzu. Czas wygrzewania przy austenityzowaniu z zakresu a — y wynosi 1 -4 minut/1 mm grubosci, a przy odpuszczaniu 2-8 minut/1 mm grubosci.Korzystne jest utrzymarye niskiej zawartosci C, która zapewnia uzyskanie zarówno wystarczajacej wytrzymalosci jak i udarnosci oraz obnizenie zawartosci P i S do poziomu okolo 0,010%. Waznym jest równiez dostateczne odtlenienie stali (odpowiednie ilosci Si i Al) dla zabezpieczenia przed starzeniem. Po przeprowadze¬ niu obróbki cieplnej stwierdzono, ze stal osiaga udarnosc na próbkach poprzecznych Charpy ISO nie nizsza niz2 113219 KV=30 J/cm2 w zakresie az. do 100°C, granice plastycznosci Re minimum 345 MPa, granice wytrzymalosci Rm minimum 440 MPa, wydluzenie wzgledne A5 minimum 25%, przewezenie Z minimum 50%.Przykladowe sklady chemiczne wytopów o wadze po okolo 300 kg kazdy, wykonanych wedlug technolo¬ gii obowiazujacych dla stali niskoweglowych przedstawiono w tablicy I.Tablica I Wytop A B C 0,08 0,10 Mn 0,58 0,59 Sklad chem Si 0,16 0,25 P 0,016 0,020 Przyklady sposobów obróbki cieplnej stali i wyniki badan wlasnosci mechanicznych sa zebrane w tablicach II UH.Tablica II Wytop 1 A B Obróbka cieplna Hartowanie 870°C woda, odpuszczanie 620°C woda Hartowanie 900°C woda + odpuszczanie 600°C woda Hartowanie 900° C woda + hartowanie 700°C woda + odpuszczanie 600°C woda Hartowanie 870°C woda + odpuszczanie 600° C powietrza Wlasnosci w temperaturze +20°C ReMPa 495 525 406 500 RmMPa 600 625 520 607 As% 22,5 26,5 32,0 26,0 Z% 84 75 81,9 79,9 KVwJ/cm2 250 240 217 230 KVpJ/cm2 54 61 73 88 I Tablica III Wytop A B Obróbka cieplna Hartowanie 870°C woda + odpuszczanie 620°C woda Hartowanie 900°C woda + odpuszczanie 600°C woda Hartowanie 900°C woda + hartowanie 700°C woda + odpuszczanie 600° woda Hartowanie 870°C woda + odpuszczanie 600°C powietrze ReMPA 578 568 490 550 Wlasnosci w temperaturze 100°C RaMPA 685 683 624 665 A5% 28,5 31,5 30,5 30,5 Z% 75 76,2 76,3 76,2 KVwJ/cm2 122 107 104 93 KVpJ/cm2 . 35 36 39 35 *) KVW -próbka udarnosciowa JSO Charpy V¥ wzdluzna KVp -próbka udarnosciowa ISO Charpy V, poprzeczna.Jak wynika z tabel II i III, we wszystkich sposobach obróbki cieplnej zalozone kryterium udarnosci na próbkach poprzecznych z ostrym karbem (KV - minimum 30 J/cm2) zostalo spelnione, stal.charakteryzuje sie dobra spawalnoscia oraz udarnoscia w strefie wplywu ciepla zblizona do udarnosci materialu rodzimego. _S 0,014 0,015 Ni 3,69 3,65 Al 0,023 0,038113219 3 Zastrzezenia patentowe 1. Stal konstrukcyjna przeznaczona na konstrukcje spawane stosowane do pracy w temperaturach do 100°(\ zawierajaca wagowo 0,008 0,12%(\ 0,50-0,809* Mn, 0,15 -0,35% Si .do 0,020% P, do 0,015% S. 0.02-0,04% Al, reszta zelazo i nieuniknione zanieczyszczenia, znamienna tym, ze zawiera wagowo 3,3 3,7% niklu. 2. Sposób obróbki cieplnej stali konstrukcyjnej, zawierajacej wagowo 0,008-0.12% C, 0,50-0,80% Mn, 0,15-0,35% Si, do 0,020% 1\ do 0,015% S, 0,02-0,04% Al, 3,3-3,7% Ni, reszta zelazo i nieuniknione zanie¬ czyszczenia, znamienny tym, ze stal hartuje sie w wodzie z temperatur 820—900°C, odpuszcza sie przy temperaturach 570 620°C, lub na powietrzu, przy czym czas wygrzewania przy pelnym austenityzowaniu wynosi 2-6 minut/1 mm grubosci, a przy odpuszczaniu 2-8 minut/1 mm grubosci. 3. Sposób obróbki cieplnej stali konstrukcyjnej, zawierajacej wagowo 0,008 0,12% C, 0,50 0,80% Mn, 0,15 0,35% Si, do 0,020% l\ do 0,015% S, 0,02-0,04% Al, 3,3 3,7%. Ni, reszta zelazo i nieuniknione zanie¬ czyszczenia, znamienny tym, ze stal hartuje sie w wodzie z temperatur 820--900°C, a nastepnie po raz wtóry hartuje sie w wodzie z zakresu a - 7, to jest z temperatur 680-750°C, po czym odpuszcza sie przy temperaturach 570 -620°C z chlodzeniem w wodzie lub na powietrzu, przy czym czas wygrzewania przy austeni¬ tyzowaniu z zakresu a - y wynosi 1 -4 minut/1 mm grubosci, a przy odpuszczaniu 2-8 minut/1 mm grubosci. 1 PL