RU2762470C1 - Коррозионностойкая сталь и изделие, изготовленное из нее - Google Patents
Коррозионностойкая сталь и изделие, изготовленное из нее Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762470C1 RU2762470C1 RU2021116152A RU2021116152A RU2762470C1 RU 2762470 C1 RU2762470 C1 RU 2762470C1 RU 2021116152 A RU2021116152 A RU 2021116152A RU 2021116152 A RU2021116152 A RU 2021116152A RU 2762470 C1 RU2762470 C1 RU 2762470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- resistant steel
- chromium
- vanadium
- manganese
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к составам коррозионностойкой стали, используемой для сварных конструкций, узлов и деталей, работающих при температуре от -20°С до 1100°С, в частности для труб теплообменного оборудования, эксплуатирующихся в агрессивных средах, аппаратуры, деталей, чехлов термопар, электродов искровых зажигательных свечей, теплообменников. Сталь содержит углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, серу, фосфор, никель, медь, азот, ванадий и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод не более 0,15, кремний не более 1,0, марганец не более 0,8, хром 24,0-27,0, вольфрам не более 0,2, ванадий от более 0,5 до 1,1, молибден не более 0,3, сера не более 0,025, фосфор не более 0,035, никель не более 1,0, медь не более 0,3, азот 0,04-0,1, железо – остальное. Достигается повышение структурной стабильности и эксплуатационной надежности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к составам стали. Может использоваться для сварных конструкций, узлов и деталей, которые работают при температуре от -20°С до 1100°С (трубы для теплообменного оборудования, эксплуатирующихся в агрессивных средах, аппаратура, детали, чехлы термопар, электроды искровых зажигательных свечей, теплообменники).
Из уровня техники известна коррозионностойкая жаропрочная сталь коррозионностойкая жаропрочная сталь Св-13Х25Ф (ТУ 14-1-3767-84. Проволока сварочная из коррозионностойкой стали марок Св-13Х25Т и Св-13Х25Ф. Изменение №5), предназначенная для сварки (наплавки) и изготовления электродов, а также изготовления центральных электродов свечей зажигания содержащая, мас. %: углерод ≤0,13; кремний ≤1,00; марганец ≤0,80; хром 23,0-27,0; титан 0,20-0,50; никель ≤060; сера ≤0,025; фосфор ≤0,035; железо - остальное. Данная сталь обладает повышенной хрупкостью в процессах технологических нагревов и длительных выдержек при повышенных температурах во время эксплуатации, свойственной сталям ферритного класса и связанной, в частности, с формированием крупнозернистой структуры.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по составу и назначению аналогом, взятым за прототип, является коррозионностойкая жаропрочная сталь 15Х25Т (ЭИ439 ГОСТ 5632-2014. Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные, с. 9), предназначенная для изготовления жаропрочных изделий ответственного назначения содержащая, мас. %: углерод ≤0,15; кремний ≤1,00; марганец ≤0,80; хром 24,0-27,0; титан ≤0,90; сера ≤0,025; фосфор ≤0,035: железо - остальное.
Из уровня техники известно, что данная сталь обладает необходимыми прочностными свойствами, однако при ее производстве имеют место существенные трудности, обусловленные повышенной хрупкостью, свойственной сталям ферритного класса и связанной, в частности, с формированием крупнозернистой структуры. Кроме того, присутствие в составе титана приводит к формированию в структуре достаточно крупных нитридных включений (нитридов титана), которые по причине их низкой плотности формируют титановую неоднородность, которая в свою очередь в условиях агрессивной среды и повышенных температур создает очаги эрозионного износа, снижая, таким образом, эксплуатационные характеристики металла.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение прочностных характеристик, устранение титановой неоднородности и обеспечение измельчения зерна, что значительно увеличит технологичность в процессе производства.
Технический результат достигается тем, что коррозионностойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, серу, фосфор, никель, медь, железо, дополнительно содержит ванадий и азот, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Коррозионностойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, серу, фосфор, никель, медь, азот и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод | не более 0,15 |
кремний | не более 1,0 |
марганец | не более 0,8 |
хром | 24,0-27,0 |
вольфрам | не более 0,2 |
ванадий | от более 0,5 до 1,1 |
молибден | не более 0,3 |
сера | не более 0,025 |
фосфор | не более 0,035 |
никель | не более 1,0 |
медь | не более 0,3 |
азот | 0,04-0,1 |
железо | остальное. |
Введение в заявляемую сталь добавок ванадия и азота в указанном соотношении с другими элементами улучшает ее структурную стабильность и обеспечивает требуемый уровень прочностных и пластических свойств, что увеличивает выход годного на стадии металлургического передела и повышает работоспособность материала в конструкции. Обладая способностью увеличивать дисперсность зерна, ванадий в заданном соотношении с азотом существенно повышает предельное сопротивление упругой деформации и, в первую очередь, такую важную расчетную характеристику, как предел текучести, благотворно влияет на процессы теплового и деформационного старения металла в условиях длительной эксплуатации. Выбор указанного соотношения ванадия к углероду также направлен на обеспечение оптимального сочетания основных физико-механических, технологических и коррозионных свойств материала. При величине этого отношения, равной 8 и более, практически весь углерод в стали связан в специальные карбиды, что способствует более равномерному распределению хрома по всему объему зерна и полному подавлению склонности металла к локальным видам коррозии. При несоблюдении этого соотношения свободные атомы углерода активно взаимодействуют с атомами хрома, образуют высокохромистые карбиды типа Cr23C6, обедняя приграничные области по хрому и повышая чувствительность границ зерна к межкристаллитной коррозии и межкристаллитному коррозионному растрескиванию.
Введение рассматриваемых элементов в количестве менее указанных пределов легирования практически не дает положительного эффекта, а увеличение их содержания свыше заявляемого предела приводит к ухудшению и снижению ряда важнейших характеристик, определяющих работоспособность материала в условиях длительного циклического и динамического нагружений.
Полученный более высокий уровень основных механических, технологических и служебных свойств заявляемой стали обеспечивается комплексным легированием заявляемой композиции в указанном соотношении с другими элементами.
Пример осуществления.
Предлагаемую сталь выплавляли в открытой дуговой печи емкостью 5 тонн, затем переплавляли в электрошлаковой печи с применением флюса АНФ-6-1 в медный водоохлаждаемый кристаллизатор круг 320 мм, с последующей горячей деформацией на гидравлическом прессе свободной ковки или радиальноковочной машине на заготовку круг 105 мм для изготовления горячего подката на стане «350/250». Затем полученную проволоку круг 8 мм после термической обработки подвергли холодному волочению на круг 2,45 мм.
Результаты химического анализа предлагаемой стали и прототипа, а также результаты испытаний проволоки приведены в таблице 1 и 2.
Ожидаемый технико-экономический эффект использования нового технического решения выразится в повышении эксплуатационной надежности и ресурса работы создаваемого изделия.
Claims (5)
1. Коррозионностойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, серу, фосфор, никель, медь, азот и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Коррозионностойкая сталь по п. 1, отличающаяся тем, что отношение содержания ванадия к углероду составляет не менее 8.
3. Проволока из коррозионностойкой стали, отличающаяся тем, что она изготовлена из коррозионностойкой стали по п. 1 или 2.
4. Проволока по п. 3, отличающаяся тем, что она изготовлена из металла электрошлакового переплава с помощью горячей деформации и последующим холодным волочением и по крайней мере одной термической обработкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116152A RU2762470C1 (ru) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Коррозионностойкая сталь и изделие, изготовленное из нее |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021116152A RU2762470C1 (ru) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Коррозионностойкая сталь и изделие, изготовленное из нее |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2762470C1 true RU2762470C1 (ru) | 2021-12-21 |
Family
ID=80039073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021116152A RU2762470C1 (ru) | 2021-06-04 | 2021-06-04 | Коррозионностойкая сталь и изделие, изготовленное из нее |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2762470C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11193448A (ja) * | 1998-01-05 | 1999-07-21 | Nkk Corp | クラッド鋼管 |
JP2004124188A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高Cr耐熱鋼及びその製造方法 |
RU2254394C1 (ru) * | 2004-03-16 | 2005-06-20 | Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" (ОАО "СинТЗ") | Высокопрочная аустенитная нержавеющая сталь и способ окончательной упрочняющей обработки изделий из нее |
RU2394114C2 (ru) * | 1999-05-26 | 2010-07-10 | Басф Акциенгезелльшафт | Аустенитная сталь, не содержащая никель или имеющая низкое содержание никеля, и изделие для надземного или подземного строительства, выполненное из нее |
-
2021
- 2021-06-04 RU RU2021116152A patent/RU2762470C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11193448A (ja) * | 1998-01-05 | 1999-07-21 | Nkk Corp | クラッド鋼管 |
RU2394114C2 (ru) * | 1999-05-26 | 2010-07-10 | Басф Акциенгезелльшафт | Аустенитная сталь, не содержащая никель или имеющая низкое содержание никеля, и изделие для надземного или подземного строительства, выполненное из нее |
JP2004124188A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高Cr耐熱鋼及びその製造方法 |
RU2254394C1 (ru) * | 2004-03-16 | 2005-06-20 | Открытое акционерное общество "Синарский трубный завод" (ОАО "СинТЗ") | Высокопрочная аустенитная нержавеющая сталь и способ окончательной упрочняющей обработки изделий из нее |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2397270C2 (ru) | Пружинная сталь, способ изготовления пружины из такой стали и пружина из этой стали | |
RU2429306C1 (ru) | Термостойкая ферритная нержавеющая сталь | |
US11105501B2 (en) | High-chromium heat-resistant steel | |
RU72697U1 (ru) | Пруток из нержавеющей высокопрочной стали | |
JPWO2006109664A1 (ja) | フェライト系耐熱鋼 | |
KR20190042675A (ko) | 오스테나이트계 스테인리스 강 | |
JPWO2006112428A1 (ja) | 低合金鋼 | |
JP7083242B2 (ja) | 熱伝導率に優れる熱間工具鋼 | |
JP2017155306A (ja) | 優れた高温強度および靱性を有する熱間工具鋼 | |
TW201522661A (zh) | 耐晶粒間腐蝕之沃斯田鐵系不銹鋼及其製造方法 | |
JPWO2007029687A1 (ja) | 低合金鋼 | |
JP2021017623A (ja) | 熱伝導率に優れる熱間工具鋼 | |
JPWO2018061101A1 (ja) | 鋼 | |
RU2762470C1 (ru) | Коррозионностойкая сталь и изделие, изготовленное из нее | |
CN105970108B (zh) | 低铬镍耐热钢及其热处理方法 | |
JP5977609B2 (ja) | 省Ni型オーステナイト系ステンレス鋼 | |
JP2017008391A (ja) | 耐食性に優れたボイラー用曲げ電縫鋼管 | |
JP5233307B2 (ja) | 耐腐食性および冷間鍛造性に優れ環境から水素が入りにくい高強度鋼および金属ボルト | |
US2416515A (en) | High temperature alloy steel and articles made therefrom | |
JP6550543B2 (ja) | 二相ステンレス鋼管の製造方法 | |
RU2441092C1 (ru) | Теплостойкая сталь | |
CN102676882A (zh) | 一种耐磨、耐高温、耐腐蚀、高硬度合金材料 | |
JP7333327B2 (ja) | 新しい二相ステンレス鋼 | |
US2949355A (en) | High temperature alloy | |
US20220235444A1 (en) | A martensitic stainless alloy |