RU2184793C2 - Коррозионно-стойкая сталь - Google Patents
Коррозионно-стойкая сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2184793C2 RU2184793C2 RU2000118446A RU2000118446A RU2184793C2 RU 2184793 C2 RU2184793 C2 RU 2184793C2 RU 2000118446 A RU2000118446 A RU 2000118446A RU 2000118446 A RU2000118446 A RU 2000118446A RU 2184793 C2 RU2184793 C2 RU 2184793C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- corrosion
- corrosion resistance
- magnesium
- nickel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу коррозионно-стойких сталей, применяемых для отливок деталей химического, нефтехимического оборудования, а также оборудования целлюлозно-бумажной, энергетической и нефтегазовой промышленности. Предложена коррозионно-стойкая сталь, содержащая компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,01 - 0,03; марганец 0,40-1,00; кремний 0,40-0,80; хром 24,0-26,0; никель 6,0-9,0; молибден 3,0-4,0; медь 0,50-1,50; редкоземельные металлы 0,01-0,10; алюминий 0,005-, 05; кальций 0,001-0,05; ниобий 0,01-0,10; азот 0,10-0,25; магний 0,005-0,020; железо остальное, при выполнении следующего условия: ЭСП= Cr+3,3Мо+16N≥37, где ЭСП - эквивалент сопротивления ниттинговой коррозии. Техническим результатом изобретения является повышение коррозионной стойкости и улучшение литейных свойств. 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к составу коррозионно-стойких сталей, применяемых для отливок деталей химического, нефтехимического оборудования, а также оборудования в целлюлозно-бумажной, энергетической и нефтегазовой промышленности.
В настоящее время для изготовления отливок указанного назначения используются коррозионно-стойкие хромоникельмолибденовые стали аустенитно-ферритного класса типа 12Х25Н5ТМФЛ (ГОСТ 977) и 5Х20Н8М3Д2ТБЛ (авт. св. 1232701). Эти стали после закалки от 1100-1150oС и отпуска при 500-550oС могут сочетать в себе достаточно высокую прочность, пластичность и ударную вязкость. Однако применяемые в настоящее время стали не обладают достаточной коррозионной стойкостью при эксплуатации оборудования, работающего в агрессивных средах при высоком давлении.
Наиболее близкой по составу ингредиентов и технической сущности к заявляемой стали является литейная хромоникельмолибденовая сталь (авт. св. СССР 1232701, кл. С 22 С 38/50) аустенитно-ферритного класса, мас.%:
Углерод - 0,02-0,08
Марганец - 0,2-1,5
Кремний - 0,3-1,5
Хром - 16,0-22,0
Никель - 6,0-9,0
Молибден - 2,0-4,0
Медь - 1,0-2,5
Титан - 0,05-0,20
Редкоземельные металлы - 0,01-0,10
Алюминий - 0,005-0,05
Кальций - 0,001-0,05
Ниобий - 0,01-0,10
Железо - Остальное
При этом суммарное содержание алюминия, титана и ниобия ≤0,3 мас.%.
Углерод - 0,02-0,08
Марганец - 0,2-1,5
Кремний - 0,3-1,5
Хром - 16,0-22,0
Никель - 6,0-9,0
Молибден - 2,0-4,0
Медь - 1,0-2,5
Титан - 0,05-0,20
Редкоземельные металлы - 0,01-0,10
Алюминий - 0,005-0,05
Кальций - 0,001-0,05
Ниобий - 0,01-0,10
Железо - Остальное
При этом суммарное содержание алюминия, титана и ниобия ≤0,3 мас.%.
Сталь-прототип не обладает достаточной коррозионной стойкостью и имеет относительно низкую жидкотекучесть и высокую свободную линейную усадку, что в ряде случаев является причиной образования горячих трещин и усадочных раковин в отливках.
Задачей изобретения является создание коррозионно-стойкой стали, обладающей повышенной коррозионной стойкостью и улучшенными литейными свойствами (жидкотекучестью и свободной линейной усадкой), предназначенной для фасонных отливок.
Поставленная задача достигается тем, что сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, молибден, медь, редкоземельные металлы, алюминий, кальций, ниобий и железо, дополнительно содержит азот и магний при следующем содержании компонентов, мас.%:
Углерод - 0,01-0,03
Марганец - 0,40-1,00
Кремний - 0,40-0,80
Хром - 24,0-26,0
Никель - 6,0-9,0
Молибден - 3,0-4,0
Медь - 0,50-1,50
Редкоземельные металлы - 0,01-0,10
Алюминий - 0,005-0,05
Кальций - 0,001-0,05
Ниобий - 0,01-0,10
Азот - 0,10-0,25
Магний - 0,005-0,020
Железо - Остальное
при выполнении следующего условия:
ЭСП= Cr+3,3Мо+16N≥37,
где ЭСП - эквивалент сопротивления питтинговой коррозии.
Углерод - 0,01-0,03
Марганец - 0,40-1,00
Кремний - 0,40-0,80
Хром - 24,0-26,0
Никель - 6,0-9,0
Молибден - 3,0-4,0
Медь - 0,50-1,50
Редкоземельные металлы - 0,01-0,10
Алюминий - 0,005-0,05
Кальций - 0,001-0,05
Ниобий - 0,01-0,10
Азот - 0,10-0,25
Магний - 0,005-0,020
Железо - Остальное
при выполнении следующего условия:
ЭСП= Cr+3,3Мо+16N≥37,
где ЭСП - эквивалент сопротивления питтинговой коррозии.
Введение в заявляемую сталь азота, который является сильным аустенитообразующим элементом, позволяет увеличить содержание в стали хрома, в значительной мере определяющего коррозионную стойкость стали, без повышения содержания никеля и без изменения фазового состава стали.
В сочетании с молибденом азот повышает критическую температуру питтингообразования, что делает заявляемую сталь весьма устойчивой к питтинговой коррозии и тем самым повышает эксплуатационную надежность химического и нефтехимического оборудования при длительном взаимодействии с коррозионно-активными средами. Введение азота в количестве менее указанного в формуле изобретения не приводит к заметному повышению коррозионной стойкости стали, а увеличение его содержания свыше заявляемого приводит к образованию газовой пористости в отливках.
Введение в состав стали модифицирующих добавок магния в указанных пределах обусловлено тем, что магний, являясь энергичным раскислителем и дегазатором стали, способствует уменьшению общего количества неметаллических включений и их глобуляризации, вследствие чего повышается жидкотекучесть стали и возрастает плотность и однородность металла отливок. При содержании магния менее 0,005 мас.% не обеспечивается достаточная степень раскисления и десульфурации стали, а увеличение содержания магния более 0,020 мас.% приводит к образованию неметаллических включений сложного состава, ухудшающих литейные свойства стали.
Из состава стали исключен сильный нитридообразующий элемент - титан, образующий неоднородно распределенные нитридные фазы, снижающие коррозионную стойкость стали. В качестве отличительных признаков заявляемой стали по сравнению со сталью-прототипом следует рассматривать также более высокое содержание в стали хрома и более низкое содержание меди, что способствует повышению коррозионной стойкости стали.
Изобретение может быть проиллюстрировано примерами, приведенными в табл. 1 и 2.
Заявляемая и известная стали исследовались на металле лабораторных плавок, проведенных в открытой индукционной сталеплавильной печи ИСТ-0,1 с основной футеровкой. В качестве шихтовых материалов использовались свежие исходные материалы с низким содержанием углерода для обеспечения требуемого его содержания в выплавленной стали. Азот вводился с помощью азотированного феррохрома, содержащего до 7% азота. Металл предварительно раскислялся в печи алюминием, металлическим марганцем и 45% ферросилицием. Окончательное раскисление проводилось в печи алюминием и силикокальцием. Перед выпуском металла на дно ковша присаживались церий в виде ферроцерия и магний в виде никель-магниевой лигатуры.
Химический состав заявляемой и известной сталей приведен в табл. 1.
Металл заливался в сухие песчано-глинистые формы размером 130х130х300 мм. Отливки подвергались специальной термической обработке, затем из них вырезались образцы для определения механических свойств и коррозионной стойкости стали.
Сопротивляемость стали образованию питтинга в хлорсодержащей среде оценивали по критической температуре питтингообразования (КТП), при которой на поверхности образца после выдержки его в 10% растворе FеСl3•6Н2О в течение 24 часов образуются питтинговые язвы. Испытания на стойкость против сероводородного коррозионного растрескивания (СКР) проводили на цилиндрических образцах (типа IV, ГОСТ 1497) при заданной растягивающей нагрузке σ = 0,8σ0,2 и σ = 0,9σ0,2 в насыщенном сероводородом растворе, содержащем 5% NaCl и 0,5% СН3СООН, при базе испытаний 720 ч. Концентрация сероводорода в процессе испытаний составляла не менее 2,4 г/л.
Литейные свойства заявляемой и известной сталей определялись по методикам Санкт-Петербургского технического университета. Для определения жидкотекучести стали применялась проба на вакуумное всасывание, которая позволяет отбирать пробы прямо из индукционной печи, требует малых количеств металла и обеспечивает высокую точность измерения температуры. Определение свободной линейной усадки стали выполнялось при заливке проб размером 33х33х490 мм на установке с автоматической записью экспериментальных данных.
В табл. 2 приведены результаты испытаний заявляемой стали с содержанием легирующих элементов на нижнем, среднем и верхнем пределах легирования,
Заявляемая сталь по сравнению со сталью-прототипом имеет более высокую коррозионную стойкость и обладает улучшенными литейными свойствами (жидкотекучестью и свободной линейной усадкой) и может использоваться для отливок массой от 5 до 50000 кг сложной конфигурации.
Заявляемая сталь по сравнению со сталью-прототипом имеет более высокую коррозионную стойкость и обладает улучшенными литейными свойствами (жидкотекучестью и свободной линейной усадкой) и может использоваться для отливок массой от 5 до 50000 кг сложной конфигурации.
Применение предлагаемой стали для деталей химического и нефтехимического оборудования позволит увеличить срок их службы.
Применение отливок из заявляемой стали взамен стали-прототипа позволит повысить эксплуатационную надежность и ресурс работы химического и нефтехимического оборудования, а также оборудования в целлюлозно-бумажной, энергетической и нефтегазовой промышленности.
Claims (1)
- Коррозионно-стойкая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, молибден, медь, редкоземельные металлы, алюминий, кальций, ниобий, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит азот и магний при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Углерод - 0,01-0,03
Марганец - 0,40-1,00
Кремний - 0,40-0,80
Хром - 24,0-26,0
Никель - 6,0-9,0
Молибден - 3,0-4,0
Медь - 0,50-1,50
Редкоземельные металлы - 0,01-0,10
Алюминий - 0,005-0,05
Кальций - 0,001-0,05
Ниобий - 0,01-0,10
Азот - 0,10-0,25
Магний - 0,005-0,020
Железо - Остальное
при выполнении следующего условия:
ЭСП= Cr+3,3Мо+16N≥37,
где ЭСП - эквивалент сопротивления питтинговой коррозии.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118446A RU2184793C2 (ru) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Коррозионно-стойкая сталь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118446A RU2184793C2 (ru) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Коррозионно-стойкая сталь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000118446A RU2000118446A (ru) | 2002-06-10 |
RU2184793C2 true RU2184793C2 (ru) | 2002-07-10 |
Family
ID=20237705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000118446A RU2184793C2 (ru) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Коррозионно-стойкая сталь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2184793C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547064C2 (ru) * | 2009-11-02 | 2015-04-10 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Малолегированная аустенитная нержавеющая сталь |
RU2693718C2 (ru) * | 2017-06-16 | 2019-07-04 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Дуплексная нержавеющая сталь для производства запорной и регулирующей арматуры |
-
2000
- 2000-07-11 RU RU2000118446A patent/RU2184793C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2547064C2 (ru) * | 2009-11-02 | 2015-04-10 | ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. | Малолегированная аустенитная нержавеющая сталь |
RU2693718C2 (ru) * | 2017-06-16 | 2019-07-04 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Дуплексная нержавеющая сталь для производства запорной и регулирующей арматуры |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2184793C2 (ru) | Коррозионно-стойкая сталь | |
Myszka et al. | Influence of tungsten on the structure and properties of ductile iron containing 0.8% Cu | |
SU655744A1 (ru) | Литейна сталь | |
US4405367A (en) | Corrosion-resistant cast iron | |
RU2164261C1 (ru) | Сталь | |
WO2009028976A1 (fr) | Fonte résistante au gonflement | |
SU1712458A1 (ru) | Сталь | |
SU1723180A1 (ru) | Чугун | |
SU1701753A1 (ru) | Чугун дл прокатных валков | |
SU1705389A1 (ru) | Лигатура | |
RU2215815C1 (ru) | Коррозионно-стойкая сталь | |
RU2205889C1 (ru) | Высокопрочная немагнитная коррозионно-стойкая свариваемая сталь | |
UA100650C2 (en) | Heat-corrosion resistant steel | |
RU2243286C1 (ru) | Высокопрочная нержавеющая сталь | |
RU2016133C1 (ru) | Коррозионностойкая сталь | |
RU1803459C (ru) | Высокопрочный чугун дл отливок | |
Vaško et al. | Fatigue Resistance and OtheR utility PROPeRties OF niMn-tyPe OF austenitic nOdulaR cast iROn | |
SU1601131A1 (ru) | Металлическа шихта | |
SU943318A1 (ru) | Сталь | |
Azimijam et al. | Effect of Manganese on Microstructural, Mechanical, and Electrochemical Properties of Ni-Resist Gray Cast Irons | |
RU2184173C2 (ru) | Литая сталь | |
SU885333A1 (ru) | Сталь | |
RU1804491C (ru) | Сталь | |
SU1541299A1 (ru) | Чугун | |
RU2009259C1 (ru) | Аустенитная коррозионностойкая сталь |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090712 |