RU2441092C1 - Heat-resistant steel - Google Patents

Heat-resistant steel Download PDF

Info

Publication number
RU2441092C1
RU2441092C1 RU2011105682/02A RU2011105682A RU2441092C1 RU 2441092 C1 RU2441092 C1 RU 2441092C1 RU 2011105682/02 A RU2011105682/02 A RU 2011105682/02A RU 2011105682 A RU2011105682 A RU 2011105682A RU 2441092 C1 RU2441092 C1 RU 2441092C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
content
vanadium
calcium
cerium
Prior art date
Application number
RU2011105682/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Скоробогатых (RU)
Владимир Николаевич Скоробогатых
Александр Федорович Дегтярев (RU)
Александр Федорович Дегтярев
Генрих Сергеевич Мирзоян (RU)
Генрих Сергеевич Мирзоян
Татьяна Васильевна Тыкочинская (RU)
Татьяна Васильевна Тыкочинская
Владимир Семенович Дуб (RU)
Владимир Семенович Дуб
Юрий Николаевич Кригер (RU)
Юрий Николаевич Кригер
Геннадий Константинович Тарараксин (RU)
Геннадий Константинович Тарараксин
Александр Николаевич Козьминский (RU)
Александр Николаевич Козьминский
Григорий Анатольевич Дудка (RU)
Григорий Анатольевич Дудка
Татьяна Ивановна Немыкина (RU)
Татьяна Ивановна Немыкина
Марина Александровна Егорова (RU)
Марина Александровна Егорова
Николай Федотович Матыцин (RU)
Николай Федотович Матыцин
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" filed Critical Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ"
Priority to RU2011105682/02A priority Critical patent/RU2441092C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2441092C1 publication Critical patent/RU2441092C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to heat-resistant steels used for casting steam turbine parts, tubes and valves and accessories by electro slag melting and spun casting at 540 - 580°C. Steel contains carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, vanadium, copper, aluminium, sulfur, nitrogen, phosphorus, calcium, cerium and iron at the following ratio of components, in wt %: carbon - 0.11.015, silicon - 0.17-0.37, manganese - 0.40-0.70, chromium, nickel - ≤ 0.30, molybdenum 0.80-1.10, vanadium 0.20-0.35, copper - ≤ 0.30, aluminium - 0.001-0.008, sulfur ≤ 0.006, nitrogen 0.005-0.012, phosphorus - ≤ 0.008, calcium - 0.005-0.02, cerium - 0.005-0.03, iron making the rest.
EFFECT: higher mechanical strength and scale resistance.
2 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к теплостойким сталям, в частности к созданию сталей, которые могут быть использованы для отливок деталей турбин, деталей арматуры и другого оборудования в других отраслях промышленности.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to heat-resistant steels, in particular to the creation of steels that can be used for casting parts of turbines, parts of valves and other equipment in other industries.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано при изготовлении методом электрошлакового переплава (ЭШП) деталей арматуры, а также центробежно-литых труб и деталей для паровых турбин мощностью 300-1200 МВт с рабочими режимами при температурах 540-580°С и давлении от 2,5 до 5,0 МПа. Изобретение может быть также использовано для нефтехимического оборудования.The invention can be most effectively used in the manufacture of fittings by electroslag remelting (ESR), as well as centrifugally cast pipes and parts for steam turbines with a capacity of 300-1200 MW with operating conditions at temperatures of 540-580 ° C and pressure from 2.5 to 5.0 MPa. The invention can also be used for petrochemical equipment.

Известна сталь, применяемая для таких целей, состоящая из следующих компонентов, (мас.%):Known steel used for such purposes, consisting of the following components (wt.%):

УглеродCarbon 0,10-0,280.10-0.28 КремнийSilicon 0,05-0,370.05-0.37 МарганецManganese 0,17-0,500.17-0.50 ХромChromium 2,50-3,302,50-3,30 МолибденMolybdenum 0,60-0,800.60-0.80 ВанадийVanadium 0,20-0,400.20-0.40 НикельNickel 0,05-0,400.05-0.40 МедьCopper 0,03-0,300.03-0.30 АлюминийAluminum 0,01-0,100.01-0.10 АзотNitrogen 0,005-0,020.005-0.02 КальцийCalcium 0,001-0,0050.001-0.005 СераSulfur 0,002-0,0150.002-0.015 ФосфорPhosphorus 0,002-0,0150.002-0.015 ОловоTin 0,001-0,0040.001-0.004 МышьякArsenic 0,002-0,0050.002-0.005 СурьмаAntimony 0,001-0,0050.001-0.005 ЦирконийZirconium 0,003-0,0100.003-0.010 НиобийNiobium 0,001-0,0300.001-0.030 НатрийSodium 0,001-0,0050.001-0.005 ЖелезоIron остальноеrest

(см. Патент РФ RU 2241061 С2, кл. С22С 38/60)(see RF Patent RU 2241061 C2, class C22C 38/60)

Недостатком данной стали являются плохие литейные характеристики и нестабильность ударной вязкости из-за разброса интервала легирования, особенно по содержанию углерода.The disadvantage of this steel is the poor casting characteristics and instability of toughness due to the spread of the alloying interval, especially in terms of carbon content.

Известна также литейная сталь следующего состава, (мас.%):Casting steel of the following composition is also known (wt.%):

УглеродCarbon 0,11-0,130.11-0.13 КремнийSilicon 0,17-0,370.17-0.37 МарганецManganese 0,90-1,400.90-1.40 ХромChromium 0,80-2,500.80-2.50 НикельNickel 0,20-0,600.20-0.60 МолибденMolybdenum 0,10-0,800.10-0.80 ВанадийVanadium 0,03-0,140.03-0.14 Окислы редкоземельныхRare earth oxides металловof metals 0,10-0,500.10-0.50 НиобийNiobium 0,01-0,060.01-0.06 ЖелезоIron остальноеrest

(см. Патент РФ RU 2083716 С1, кл. С22С 38/48)(see RF Patent RU 2083716 C1, class C22C 38/48)

Недостатком данной стали является отсутствие регламентации по примесям (S,P и др.), что существенно снижает качество отливок и разброс данных по механическим свойствам из-за большого интервала легирования по хрому и молибдену. Данная сталь обладает также пониженной жаростойкостью, особенно при содержании ингредиентов на нижнем уровне.The disadvantage of this steel is the lack of regulation on impurities (S, P, etc.), which significantly reduces the quality of castings and the spread of data on mechanical properties due to the large alloying interval for chromium and molybdenum. This steel also has reduced heat resistance, especially when the ingredients are kept at a lower level.

Наиболее близкой к предложенному сплаву по технической сущности и достигаемому результату является сталь (см. Патент Великобритании 1558731, кл. С22С 38/60,) следующего состава, (мас.%):Closest to the proposed alloy in technical essence and the achieved result is steel (see British Patent 1558731, class C22C 38/60,) of the following composition (wt.%):

УглеродCarbon 0,05-0,200.05-0.20 КремнийSilicon 0,01-0,500.01-0.50 МарганецManganese 0,60-2,000.60-2.00 ХромChromium ≤0,80≤ 0.80 НикельNickel 0,10-0,600.10-0.60 МолибденMolybdenum 0,10-0.800.10-0.80 ВанадийVanadium 0,01-0,150.01-0.15 НиобийNiobium 0,01-0,150.01-0.15 ЦирконийZirconium 0,01-0.100.01-0.10 ТитанTitanium 0,01-0,100.01-0.10 БорBoron 0,0005-0,0050.0005-0.005 МедьCopper 0,20-0,600.20-0.60 АлюминийAluminum 0,01-0,100.01-0.10 СераSulfur ≤0,002≤0.002 РЗМREM 0,008-0,030.008-0.03 ЖелезоIron остальноеrest

Недостатками данной стали являются низкие пределы текучести и прочности и низкая окалиностойкость при содержании ингредиентов на нижнем уровне. Кроме того, при содержании углерода на верхнем уровне стали-прототипа (0,20 мас.%) сталь склонна к образованию горячих трещин в процессе производства заготовок труб методом ЭШП.The disadvantages of this steel are low yield strength and strength and low scale resistance when the ingredients are kept at a lower level. In addition, when the carbon content at the upper level of the prototype steel (0.20 wt.%), The steel is prone to the formation of hot cracks in the process of production of pipe blanks by ESR.

Технический результат - получение теплостойкой стали с высокими механическими свойствами и окалиностойкостью, что обеспечивает повышение рабочей температуры турбин до 580°С. Этот результат достигается тем, что предлагаемая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, медь, алюминий, серу, церий и железо, согласно предложению дополнительно содержит фосфор, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, (мас.%):EFFECT: obtaining heat-resistant steel with high mechanical properties and scale resistance, which ensures an increase in the operating temperature of turbines to 580 ° C. This result is achieved by the fact that the proposed steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, vanadium, copper, aluminum, sulfur, cerium and iron, according to the proposal additionally contains phosphorus, nitrogen and calcium in the following ratio of components, (wt. .%):

УглеродCarbon 0,11-0,150.11-0.15 КремнийSilicon 0,17-0,370.17-0.37 МарганецManganese 0,40-0,700.40-0.70 ХромChromium 1,10-2,001.10-2.00 НикельNickel ≤0,30≤0.30 МолибденMolybdenum 0,80-1,100.80-1.10 ВанадийVanadium 0,20-0,350.20-0.35 АлюминийAluminum 0,001-0,0080.001-0.008 МедьCopper ≤0,30≤0.30 СераSulfur ≤0,006≤0.006 ФосфорPhosphorus ≤0,008≤0.008 АзотNitrogen 0,005-0,0120.005-0.012 КальцийCalcium 0,005-0,020.005-0.02 ЦерийCerium 0,005-0,030.005-0.03 ЖелезоIron остальноеrest

При этом суммарное содержание остаточного алюминия, кальция и церия составляет 0,010-0,05 мас.%.The total content of residual aluminum, calcium and cerium is 0.010-0.05 wt.%.

Предлагаемая сталь характеризуется оптимальным содержанием углерода 0,11-0,15 мас.%, против 0,05-0,20 мас.% в прототипе, что обеспечивает высокую технологичность при ЭШП, центробежном литье и сварке. Вместе с тем такое содержание углерода в предлагаемой стали обеспечивает необходимую прочность и окалиностойкость.The proposed steel is characterized by an optimal carbon content of 0.11-0.15 wt.%, Against 0.05-0.20 wt.% In the prototype, which provides high adaptability for ESR, centrifugal casting and welding. However, this carbon content in the proposed steel provides the necessary strength and scale resistance.

При содержании углерода ниже нижнего предела его воздействие на служебные свойства стали малоэффективно, так как при содержании углерода 0,05 мас.% (как у прототипа) снижаются механические свойства и усложняется технология при центробежном литье, а при содержании углерода на верхнем уровне стали прототипа (0,20 мас.%) происходит повышение прочностных характеристик с одновременным резким снижением ударной вязкости за счет увеличения количества карбидов и их коалесценции и обеднения твердого раствора Mo, Сr и V, что снижает окалиностойкость стали. Кроме того, такое содержание углерода приводит к образованию горячих трещин в процессе производства заготовок труб методом ЭШП.When the carbon content is below the lower limit, its effect on the service properties has become ineffective, since when the carbon content is 0.05 wt.% (As in the prototype), the mechanical properties are reduced and the technology is complicated by centrifugal casting, and when the carbon content is at the upper level of the steel of the prototype ( 0.20 wt.%) There is an increase in strength characteristics with a simultaneous sharp decrease in toughness due to an increase in the number of carbides and their coalescence and depletion of a solid solution of Mo, Cr and V, which reduces the oxidation resistance of a hundred whether. In addition, this carbon content leads to the formation of hot cracks in the process of production of pipe blanks by ESR.

Предлагаемая сталь характеризуется оптимальным содержанием кремния 0,17-0,37 мас.%, против 0,01-0,50 мас.% в известной стали, что вполне достаточно для раскисления стали.The proposed steel is characterized by an optimum silicon content of 0.17-0.37 wt.%, Against 0.01-0.50 wt.% In the known steel, which is quite enough for the deoxidation of steel.

При содержании кремния ниже нижнего предела его воздействие на свойства стали малоэффективно, а при содержании кремния выше верхнего предела прочность и окалиностойкость повышаются, но снижается ударная вязкость и технологичность в процессе ЭШП.When the silicon content is below the lower limit, its effect on the properties of steel is ineffective, and when the silicon content is above the upper limit, the strength and scale resistance increase, but the toughness and processability in the ESR process are reduced.

Предлагаемая сталь отличается от известной большим содержанием хрома 1,10-2,00 мас.%, против не более 0,80 мас.%, что обеспечивает высокую прокаливаемость и более высокую окалиностойкость.The proposed steel differs from the known high chromium content of 1.10-2.00 wt.%, Against not more than 0.80 wt.%, Which provides high hardenability and higher scale resistance.

При содержании хрома ниже нижнего предела его действие на прокаливаемость менее эффективно, а при содержании хрома выше верхнего предела прокаливаемость и окалиностойкость несколько увеличивается, но также повышается стоимость.When the chromium content is below the lower limit, its effect on hardenability is less effective, and when the chromium content is above the upper limit, hardenability and scale resistance increases slightly, but the cost also increases.

Предлагаемая сталь отличается от известной повышенным содержанием молибдена (0,80-1,10 мас.%), против 0,10-0,80 мас.%, что способствует повышению прокаливаемости, прочности и окалиностойкости, не снижая пластичности и препятствуя развитию отпускной хрупкости.The proposed steel differs from the known high content of molybdenum (0.80-1.10 wt.%), Against 0.10-0.80 wt.%, Which helps to increase hardenability, strength and scale resistance, without reducing ductility and preventing the development of temper brittleness .

При содержании молибдена ниже нижнего предела его воздействие на прочность, пластичность и окалиностойкость менее эффективно, а при содержании молибдена выше верхнего предела некоторое повышение прочности, пластичности и окалиностойкости вступает в противоречие с экономической целесообразностью.When the molybdenum content is below the lower limit, its effect on strength, ductility and scale resistance is less effective, and when the molybdenum content is above the upper limit, some increase in strength, ductility and scale resistance contradicts economic feasibility.

Предлагаемая сталь отличается от известной тем, что суммарное содержание алюминия, кальция и церия составляет 0,010-0,05 мас.%.The proposed steel differs from the known one in that the total content of aluminum, calcium and cerium is 0.010-0.05 wt.%.

Введение в состав стали лимитированного содержания активных элементов кальция и церия в сочетании со сбалансированным содержанием остаточного алюминия благоприятно изменяет форму неметаллических включений, очищает и упрочняет границы зерен, повышает пластичность, ударную вязкость и окалиностойкость, что приводит к повышению служебных и технологических свойств стали. Нижний уровень содержания алюминия определяется требованием обеспечения раскисляемости стали, а верхний уровень - требованием обеспечения заданного уровня пластичности стали.The introduction of a limited content of active elements of calcium and cerium into the composition of the steel, combined with a balanced content of residual aluminum, favorably changes the shape of non-metallic inclusions, cleans and strengthens grain boundaries, increases ductility, toughness and scale resistance, which leads to an increase in the service and technological properties of steel. The lower level of aluminum content is determined by the requirement to ensure deoxidizability of steel, and the upper level is determined by the requirement to ensure a given level of ductility of steel.

Церий в присутствии кальция улучшает стойкость против окисления. При суммарном введении церия и кальция в указанных пределах повышается окалиностойкость предложенной стали.Cerium in the presence of calcium improves oxidation resistance. With the total introduction of cerium and calcium within the specified limits, the scale resistance of the proposed steel increases.

При содержании кальция и церия ниже нижнего предела суммарного содержания их воздействие на теплостойкость малоэффективно, а при содержании их выше верхнего предела суммарного содержания снижается стойкость к окислению и уменьшается теплостойкость предложенной стали.When the content of calcium and cerium is lower than the lower limit of the total content, their effect on heat resistance is ineffective, and if they are higher than the upper limit of the total content, the oxidation resistance decreases and the heat resistance of the proposed steel decreases.

Остаточное содержание алюминия в стали составляет 0,001-0,008 мас.%. При содержании остаточного алюминия ниже нижнего предела не обеспечивается эффективное раскисление стали, что приводит к увеличению количества оксидных включений и снижению прочностных свойств стали. При увеличении содержания остаточного алюминия выше верхнего предела снижаются характеристики теплостойкости и ударной вязкости стали, что обусловлено дополнительным выделением на границе зерен нитридов алюминия.The residual aluminum content in the steel is 0.001-0.008 wt.%. When the residual aluminum content is below the lower limit, effective deoxidation of steel is not ensured, which leads to an increase in the number of oxide inclusions and a decrease in the strength properties of steel. With an increase in the residual aluminum content above the upper limit, the characteristics of heat resistance and toughness of steel decrease, which is due to the additional release of aluminum nitrides at the grain boundary.

Предлагаемая сталь отличается от известной ограничением содержания примесей фосфора до 0,008 мас.%, против нет ограничений в стали-прототипе, что способствует получению более высоких значений пластичности и ударной вязкости; При повышении содержания легкоплавких примесей серы и фосфора выше заявленных пределов резко увеличивается неоднородность структуры стали, что в свою очередь снижает теплостойкость стали. При увеличении содержания углерода в стали выше заявленного происходит более интенсивное образование сегрегации фосфора, которые объединяются и образуют сетку по границам первичных аустенитных зерен, что приводит к ослаблению межкристаллитных связей. Марганец также способен усиливать охрупчивающее действие фосфора, поэтому при производстве сталей, содержащих марганец, необходимо стремиться к обеспечению в стали минимальных концентраций фосфора. Наличие в составе предлагаемой стали никеля и молибдена значительно ослабляет вредное влияние фосфора на свойства стали.The proposed steel differs from the known one by limiting the content of phosphorus impurities to 0.008 wt.%, Against no restrictions in the prototype steel, which helps to obtain higher values of ductility and toughness; With an increase in the content of fusible sulfur and phosphorus impurities above the stated limits, the heterogeneity of the steel structure sharply increases, which in turn reduces the heat resistance of steel. With an increase in the carbon content in steel above the stated value, more intense formation of phosphorus segregation occurs, which combine and form a network along the boundaries of primary austenitic grains, which leads to a weakening of intercrystalline bonds. Manganese is also able to enhance the embrittlement effect of phosphorus, therefore, in the production of steels containing manganese, it is necessary to strive to ensure minimum concentrations of phosphorus in steel. The presence in the composition of the proposed steel nickel and molybdenum significantly reduces the harmful effect of phosphorus on the properties of steel.

Предлагаемая сталь отличается от известной дополнительным содержанием азота 0,005-0,012 мас.%, что способствует увеличению прочности за счет образования нитридов и карбонитридов ванадия и хрома. Высокодисперсные нитриды и карбонитриды этих элементов тормозят рост зерен при нагревании, что способствует сохранению высокой ударной вязкости.The proposed steel differs from the known additional nitrogen content of 0.005-0.012 wt.%, Which contributes to an increase in strength due to the formation of nitrides and carbonitrides of vanadium and chromium. Highly dispersed nitrides and carbonitrides of these elements inhibit grain growth upon heating, which helps to maintain high impact strength.

При содержании азота ниже нижнего предела его воздействие на прочность и ударную вязкость данной стали малоэффективно, а при содержании азота выше верхнего предела несколько повышается прочность, но снижается ударная вязкость, что связано с обогащением границ зерен карбидами и карбонитридами.When the nitrogen content is below the lower limit, its effect on the strength and toughness of this steel is ineffective, and when the nitrogen content is above the upper limit, the strength slightly increases, but the toughness decreases, due to the enrichment of grain boundaries with carbides and carbonitrides.

Предлагаемая сталь отличается от известной повышенным содержанием ванадия 0,20-0,35 мас.%, против 0,01-0,15 мас.%. Ванадий способствует измельчению зерна, уменьшает склонность стали к перегреву и увеличивает устойчивость мартенсита против отпуска. Ванадий способствует повышению характеристик прочности и теплостойкости. Верхняя граница содержания ванадия - 0,35 мас.%, обусловлена необходимостью требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0,20 мас.% - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.The proposed steel differs from the known high content of vanadium 0.20-0.35 wt.%, Against 0.01-0.15 wt.%. Vanadium contributes to the grinding of grain, reduces the tendency of steel to overheat and increases the resistance of martensite to tempering. Vanadium enhances strength and heat resistance. The upper limit of the content of vanadium is 0.35 wt.%, Due to the need for the required level of ductility of steel, and the lower - respectively 0.20 wt.% - providing the required level of strength of this steel.

При содержании ванадия ниже нижнего предела его воздействие на прочность и ударную вязкость данной стали малоэффективно, а при содержании ванадия выше верхнего предела снижается прочность и ударная вязкость, что связано с обогащением границ зерен карбидами и карбонитридами ванадия.When the content of vanadium is below the lower limit, its effect on the strength and toughness of this steel is ineffective, and when the content of vanadium is above the upper limit, the strength and toughness decrease, which is associated with the enrichment of grain boundaries with vanadium carbides and carbonitrides.

В таблице 1 приведены химический состав предлагаемой стали трех плавок(1,2,3), а также состав стали прототипа (4).Table 1 shows the chemical composition of the proposed steel of three melts (1,2,3), as well as the composition of the steel of the prototype (4).

Выплавку проводили в 150-кг индукционной печи, с разливкой металла на литые электроды с последующим переплавом ЭШП на заготовки труб диаметром 180 мм, длиной 350 мм на лабораторной установке, из которых изготавливались образцы для определения механических свойств и окалиностойкости.The smelting was carried out in a 150-kg induction furnace, with metal casting on cast electrodes, followed by re-melting the ESR into pipe blanks with a diameter of 180 mm, a length of 350 mm in a laboratory setup, from which samples were made to determine mechanical properties and scale resistance.

В таблице 2 приведены механические свойства, полученные после термообработки: гомогенизация 1000°С, охлаждение на воздухе, закалка от 980°С в масле, отпуск при температуре 650°С, охлаждение на воздухе.Table 2 shows the mechanical properties obtained after heat treatment: homogenization of 1000 ° C, cooling in air, quenching from 980 ° C in oil, tempering at a temperature of 650 ° C, cooling in air.

Испытания на растяжение проводили на цилиндрических образцах пятикратной длины с диаметром расчетной части 6 мм в соответствии с ГОСТ 1497-84.Tensile tests were carried out on cylindrical samples of five times the length with a diameter of the calculated part of 6 mm in accordance with GOST 1497-84.

Определение ударной вязкости при нормальной температуре производилось на образцах Менаже по ГОСТ 9454-78.Determination of impact strength at normal temperature was carried out on Menage samples according to GOST 9454-78.

Испытания на жаростойкость (окалиностойкость) проводились по общепринятым методикам (таблица 3).Tests for heat resistance (scale resistance) were carried out according to generally accepted methods (table 3).

Как видно из таблицы 2 и 3, предлагаемая сталь имеет более высокие механические свойства и окалиностойкость, чем сталь-прототип. Кроме того, предлагаемая сталь после проведенной термообработки имеет мартенситную (мартенсит отпуска) структуру, что положительно сказывается на теплостойкости стали.As can be seen from tables 2 and 3, the proposed steel has higher mechanical properties and scale resistance than steel prototype. In addition, the proposed steel after heat treatment has a martensitic (martensite tempering) structure, which positively affects the heat resistance of steel.

Использование предложенной стали в качестве материала для отливок ЭШП тепловых турбин позволяет повысить рабочую температуру турбин до 580°С.Using the proposed steel as a material for casting ESR of thermal turbines can increase the operating temperature of the turbines to 580 ° C.

Предлагаемая сталь прошла широкие лабораторные исследования в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» и рекомендована к промышленному опробованию.The proposed steel has undergone extensive laboratory research at OAO NPI TsNIITMASH and is recommended for industrial testing.

Литература:Literature:

1. RU 94018908 А1, С22С 38/00, 05.05.1994.1. RU 94018908 A1, C22C 38/00, 05/05/1994.

2. RU 93025219 A, C22C 38/28, 28.04.1993.2. RU 93025219 A, C22C 38/28, 04/28/1993.

3. RU 2081199 C1, C22C 38/26, 19.07.1995.3. RU 2081199 C1, C22C 38/26, 07/19/1995.

4. RU 2336330 C1, C21D 8/10, C22C 38/60, C22C 38/48, 25.12.2006.4. RU 2336330 C1, C21D 8/10, C22C 38/60, C22C 38/48, 12.25.2006.

5. RU 2338796 C2, C21D 8/10, C22C 38/60, C22C 38/48, 18.12.2006.5. RU 2338796 C2, C21D 8/10, C22C 38/60, C22C 38/48, 12/18/2006.

6. RU 2083716 C1, C22C 38/48, 10.02.1993.6. RU 2083716 C1, C22C 38/48, 02/10/1993.

7. RU 2241061 C2, кл. С22С 38/60, 07.09.2001.7. RU 2241061 C2, cl. C22C 38/60, 09/07/2001.

8. Патент Великобритании 1558731, кл. С7А.8. UK patent 1558731, CL C7A.

9. Патент Японии JP 2010209471 (А).9. Japanese Patent JP 2010209471 (A).

10. ЕР 2192203 (A1).10. EP 2192203 (A1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 2table 2 Механические свойства предлагаемой и известной сталейMechanical properties of the proposed and known steels Состав сталиSteel composition Тисп., °CT use. ° C σ0,2,σ 0.2 , σb,σ b δ,δ, φ,φ KCUKCU Н/мм2 N / mm 2 %% Дж/см2 J / cm 2 1one 20twenty 550550 750750 22,022.0 55,055.0 130,0130.0 22 20twenty 560560 770770 21,021.0 52,052.0 12501250 33 20twenty 555555 765765 24,024.0 53,053.0 125,0125.0 4four 20twenty 520520 655655 18,018.0 60,060.0 95,095.0

Таблица 3Table 3 Жаростойкий предлагаемой и известной сталейHeat resistant offered and famous steels Состав сталиSteel composition СредаWednesday Tисп., °СT isp., ° C Скорость коррозии, мм/годCorrosion rate, mm / year База испытаний, чTest base, h 1one ПарSteam 610610 0,090.09 30003000 22 0,050.05 33 0,060.06 4four 0.280.28 1one ВоздухAir 600600 0,160.16 30003000 22 0,150.15 33 0,160.16 4four 0,410.41

Claims (2)

1. Теплостойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, медь, алюминий, серу, церий и железо, отличающаяся тем, что дополнительно содержит фосфор, азот и кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод 0,11-0,15 кремний 0,17-0,37 марганец 0,40-0,70 хром 1,10-2,00 никель ≤0,30 молибден 0,80-1,10 ванадий 0,20-0,35 алюминий 0,001-0,008 медь ≤0,30 сера ≤0,006 фосфор ≤0,008 азот 0,005-0,012 кальций 0,005-0,02 церий 0,005-0,03 железо остальное
1. Heat-resistant steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, molybdenum, vanadium, copper, aluminum, sulfur, cerium and iron, characterized in that it additionally contains phosphorus, nitrogen and calcium in the following ratio, wt.%:
carbon 0.11-0.15 silicon 0.17-0.37 manganese 0.40-0.70 chromium 1.10-2.00 nickel ≤0.30 molybdenum 0.80-1.10 vanadium 0.20-0.35 aluminum 0.001-0.008 copper ≤0.30 sulfur ≤0.006 phosphorus ≤0.008 nitrogen 0.005-0.012 calcium 0.005-0.02 cerium 0.005-0.03 iron rest
2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что суммарное содержание остаточного алюминия, кальция и церия составляет 0,010-0,05 мас.%. 2. Steel according to claim 1, characterized in that the total content of residual aluminum, calcium and cerium is 0.010-0.05 wt.%.
RU2011105682/02A 2011-02-15 2011-02-15 Heat-resistant steel RU2441092C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105682/02A RU2441092C1 (en) 2011-02-15 2011-02-15 Heat-resistant steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011105682/02A RU2441092C1 (en) 2011-02-15 2011-02-15 Heat-resistant steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2441092C1 true RU2441092C1 (en) 2012-01-27

Family

ID=45786482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011105682/02A RU2441092C1 (en) 2011-02-15 2011-02-15 Heat-resistant steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2441092C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494167C1 (en) * 2012-06-04 2013-09-27 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Heat-resistant steel for water-cooled molds
RU2634521C1 (en) * 2017-01-10 2017-10-31 Юлия Алексеевна Щепочкина Ferrous alloy
RU2652935C1 (en) * 2016-11-28 2018-05-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Structural foundry and deformable by microalloy nitrogen austenite heat-resistant cryogenic steel with high specific strength and method of its treatment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494167C1 (en) * 2012-06-04 2013-09-27 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" Heat-resistant steel for water-cooled molds
RU2652935C1 (en) * 2016-11-28 2018-05-03 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Structural foundry and deformable by microalloy nitrogen austenite heat-resistant cryogenic steel with high specific strength and method of its treatment
RU2634521C1 (en) * 2017-01-10 2017-10-31 Юлия Алексеевна Щепочкина Ferrous alloy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6904359B2 (en) Austenitic stainless steel
EP2479293B1 (en) Forging heat resistant steel, manufacturing method thereof, forged parts and manufacturing method thereof
WO2006109664A1 (en) Ferritic heat-resistant steel
EP2885440A1 (en) High-chromium heat-resistant steel
JPWO2008023702A1 (en) Martensitic stainless steel
KR20140004585A (en) Precipitation hardening type martensitic stainless steel, rotor blade of steam turbine and steam turbine
JP6816779B2 (en) Austenitic heat-resistant alloy member and its manufacturing method
JP6520546B2 (en) Austenitic heat-resistant alloy member and method of manufacturing the same
JP6547599B2 (en) Austenitic heat resistant steel
JP6955322B2 (en) Austenitic heat-resistant steel with excellent workability, high-temperature strength and toughness after aging
RU2441092C1 (en) Heat-resistant steel
RU2584315C1 (en) Structural cryogenic austenite high-strength corrosion-resistant, including bioactive media, welded steel and method of processing
JP2016065265A (en) Heat resistant steel for steam turbine rotor blade and steam turbine rotor blade
JP6540111B2 (en) Ferritic steel
JP5981357B2 (en) Heat resistant steel and steam turbine components
KR20230156447A (en) New austenitic stainless alloy
RU2524465C1 (en) Refractory martensitic steel
RU2657741C1 (en) Structural cryogenic austenite high-strength corrosion-resistant weldable steel and its treatment method
JP6627662B2 (en) Austenitic stainless steel
RU2333287C2 (en) Heat-resistant steel
JP5996403B2 (en) Heat resistant steel and method for producing the same
RU2448194C1 (en) Heat-resistant alloy
JP2018028149A (en) Case hardened steel
JP3969279B2 (en) Martensitic iron-base heat-resistant alloy and method for producing the same
RU2445398C1 (en) Heat-resistant alloy