RU2203346C2 - Аустенитная кремнистая сталь - Google Patents
Аустенитная кремнистая сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203346C2 RU2203346C2 RU2001116422A RU2001116422A RU2203346C2 RU 2203346 C2 RU2203346 C2 RU 2203346C2 RU 2001116422 A RU2001116422 A RU 2001116422A RU 2001116422 A RU2001116422 A RU 2001116422A RU 2203346 C2 RU2203346 C2 RU 2203346C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- silicon
- manganese
- heat
- metal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии сложнолегированных сталей. Сталь предназначена для использования в ядерной энергетике для изготовления внутриреакторного оборудования. Техническим результатом является создание стали, обладающей более высокой длительной прочностью и радиационной стойкостью при 300-450oС, а также более низкой склонностью к локальным разрушениям металла околошовной зоны после тепловой выдержки и основного металла после холодной деформации и последующей тепловой выдержки. Предложенная сталь содержит, мас.%: углерод 0,005-0,04, кремний 2,2-2,8, марганец 0,5-1,0, хром 14,0-15,5, молибден 0,8-1,2, титан 0,08-0,20, железо - остальное. При этом отношение суммарного содержания никеля и марганца к суммарному содержанию кремния и хрома должно быть больше или равно 0,65 [(Ni+Mn/Si+Cr)≥0,65] . 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии легированных сталей, используемых в ядерной энергетике, в частности для изготовления внутриреакторного оборудования.
Известны применяемые в настоящее время марки стали 08Х16Н13М2Б по гост 5632-72 и по патенту РФ 2115757. Основным недостатком указанных марок стали является их низкая коррозийная стойкость во внутриреакторном оборудовании, работающем в контакте с жидкометаллическими теплоносителями на основе свинца, находящимися при высокой температуре.
Наиболее близкой по составу ингредиентов и назначению к предлагаемой стали является сталь марки 10Х15НС3Б (ЭП 302) по ТУ 0900-008-05764417-99, содержащая, мас.%:
Углерод - 0,08-0,12
Кремний - 2,20-3,0
Марганец - 0,40-0,50
Хром - 14,0-16,0
Никель - 8,0-10,0
Ниобий - 0,70-1,0
Сера - ≤0,025
Фосфор - ≤0,030
Железо - Остальное
Указанная сталь обладает высокими механическими и коррозионными свойствами.
Углерод - 0,08-0,12
Кремний - 2,20-3,0
Марганец - 0,40-0,50
Хром - 14,0-16,0
Никель - 8,0-10,0
Ниобий - 0,70-1,0
Сера - ≤0,025
Фосфор - ≤0,030
Железо - Остальное
Указанная сталь обладает высокими механическими и коррозионными свойствами.
Однако она имеет недостаточно высокую длительную прочность при 550oС и радиационную стойкость при 300oС, а также повышенную склонность к локальным разрушениям металла околошовной зоны после тепловой выдержки более 100 ч при 550oС и охрупчивания основного металла после холодной деформации с последующей такой же тепловой выдержкой при 450oС за счет неустойчивости аустенита и перехода его в мартенсит.
Задачей изобретения является повышение длительной прочности при 550oС и радиационной стойкости стали при 300oС, а также снижение склонности к локальным разрушениям металла околошовной зоны после тепловой выдержки более 100 ч при 550oС и предотвращения охрупчивания основного металла после холодной деформации и последующей такой же тепловой выдержки при 450oС.
Поставленная задача достигается за счет того, что в сталь, содержащую углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, дополнительно введены молибден и титан при следующем соотношении копонентов, мас.%:
Углерод - 0,005-0,04
Кремний - 2,2-2,8
Марганец - 0,5-1,0
Хром - 14,0-15,5
Никель - 10,5-12,5
Молибден - 0,8-1,2
Титан - 0,08-0,20
Железо - Остальное
при этом отношение суммарного содержания никеля и марганца к суммарному содержанию хрома и кремния должно быть больше или равно 0,65 (Ni+Mn/Cr+Si≥0,65).
Углерод - 0,005-0,04
Кремний - 2,2-2,8
Марганец - 0,5-1,0
Хром - 14,0-15,5
Никель - 10,5-12,5
Молибден - 0,8-1,2
Титан - 0,08-0,20
Железо - Остальное
при этом отношение суммарного содержания никеля и марганца к суммарному содержанию хрома и кремния должно быть больше или равно 0,65 (Ni+Mn/Cr+Si≥0,65).
Выбранное соотношение элементов обеспечивает стабильность механических свойств при тепловых выдержках и в условиях радиационного облучения за счет повышения стабильности аустенита.
За счет дополнительного легирования стали молибденом, введения регламентированного количества титана, снижения содержания углерода достигается уменьшение склонности к локальному разрушению металла околошовной зоны при тепловой выдержке более 100 ч при температуре 550oС за счет уменьшения выделения карбидов типа МеС на дислокациях внутри зерен и замедления диффузионных процессов.
Кроме того, введение молибдена способствует повышению длительной прочности металла за счет упрочнения твердого раствора и выделения мелкодисперсной фазы Лавеса.
Увеличение содержания никеля в стали способствует повышению стойкости ее против радиационного охрупчивания и охрупчивания после холодной пластической деформации и последующей тепловой выдержки при температуре 450oС в течение 3000 ч за счет повышения стабильности аустенита.
Авторами проведена выплавка в открытой индукционной печи трех 100-килограммовых слитков заявленной стали и одного такого же слитка известной стали.
Далее слитки были прокованы на заготовки размером 50х50х100 мм, а затем прокатаны на пластины толщиной 10 мм. Пластины заявленной и известной марок стали были подвергнуты термической обработке при температуре аустенизации 1050oС в течение 1 ч с последующим охлаждением на воздухе.
Из термообработанного металла были изготовлены образцы для испытания на статическое растяжение, длительную прочность, а также пластины 10х20х100 мм, которые были подвергнуты холодной пластической деформации с суммарным обжатием 20-30% с последующей выдержкой в течение 3000 час при температуре 450oС.
Нейтронное облучение образцов заявляемой и известной стали проводилось в активной зоне исследовательского реактора НИИАР флюенсом 2•1022 н/см2 (Е>0,1 МЭВ).
Испытания на растяжение проводились на установке УМ - 10 на воздухе при скорости деформации 3•10-3 с-1 при температуре 300oС.
Склонность металла околошевной зоны к локальному разрушению определялась на тавровых образцах при температуре 550oС.
Химический состав заявляемой и известной марок стали приведены в таблице 1, результаты испытаний в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, результаты испытаний подтверждают, что заявляемая марка стали превосходит известную по длительной прочности, радиационной стойкости, стойкости к локальным разрушениям металла околошовной зоны, а также основного металла после холодной деформации с последующей тепловой выдержкой при температуре 450oС в течение 3000 ч.
Ожидаемый технико-экономический эффект от использования предлагаемой стали выразится в увеличении срока службы оборудования атомных энергетических установок за счет повышения длительной прочности, радиационной стойкости и стойкости к локальным разрушениям основного металла и металла околошовной зоны при рабочих температурах.
Claims (1)
- Аустенитная кремнистая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит молибден и титан при следующем соотношении элементов, мас.%:
Углерод - 0,005 - 0,04
Кремний - 2,2 - 2,8
Марганец - 0,5 - 1,0
Хром - 14,0 - 15,5
Никель - 10,5 - 12,5
Молибден - 0,8 - 1,2
Титан - 0,08 - 0,20
Железо - Остальное
при этом отношение суммарного содержания никеля и марганца к суммарному содержанию кремния и хрома должно быть больше или равно 0,65 [(Ni+Mn/Si+Cr)≥0,65].
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116422A RU2203346C2 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Аустенитная кремнистая сталь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116422A RU2203346C2 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Аустенитная кремнистая сталь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2203346C2 true RU2203346C2 (ru) | 2003-04-27 |
RU2001116422A RU2001116422A (ru) | 2003-05-20 |
Family
ID=20250761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001116422A RU2203346C2 (ru) | 2001-06-13 | 2001-06-13 | Аустенитная кремнистая сталь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2203346C2 (ru) |
-
2001
- 2001-06-13 RU RU2001116422A patent/RU2203346C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1867745B1 (en) | Ferritic heat-resistant steel | |
KR101322534B1 (ko) | 내지연파괴 특성이 우수한 고강도 강재와 고강도 볼트 및 그 제조 방법 | |
US20080264524A1 (en) | High-Strength Steel and Metal Bolt Excellent In Character of Delayed Fracture | |
US7935303B2 (en) | Low alloy steel | |
US4049431A (en) | High strength ferritic alloy | |
JP2007177317A (ja) | 強度、延性、靭性、耐磨耗性に優れた機械構造用鋼およびその製造方法およびこれを用いた金属ベルト | |
JP3255296B2 (ja) | 高強度ばね用鋼およびその製造方法 | |
NAGASHIMA et al. | Studies on 6% nickel steel for low temperature uses | |
JP2011219809A (ja) | 高強度鋼板 | |
JPS581012A (ja) | 均質な鋼の製造方法 | |
Squires et al. | The influence of Mo and Co on the embrittlement of an Fe-Ni-Mn alloy | |
EP1197571A1 (en) | Steel product for oil well having high strength and being excellent in resistance to sulfide stress cracking | |
RU2751629C1 (ru) | Стойкая к низким температурам обсадная нефтяная труба, имеющая высокую прочность и высокую вязкость, а также способ ее изготовления | |
RU2203346C2 (ru) | Аустенитная кремнистая сталь | |
US20240271240A1 (en) | Martensitic stainless steel with improved strength and corrosion resistance, and manufacturing method therefor | |
JP2680350B2 (ja) | 靭性の優れたCr−Mo鋼板の製造方法 | |
CN106929756B (zh) | 轴承钢及其制备方法 | |
JPS6132384B2 (ru) | ||
JPH0633195A (ja) | 析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
EP1087028B1 (en) | High-chromium containing ferrite based heat resistant steel | |
CN108359904B (zh) | 一种改善极寒条件下锻态电力金具低温脆性的热处理方法 | |
RU2203345C2 (ru) | Мартенситная кремнистая сталь | |
JPS62177124A (ja) | クリ−プ変形速度の小さいサ−マルウエル用鋼管の製造法 | |
JPH0368100B2 (ru) | ||
JP2004107719A (ja) | 低合金鋼 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170614 |