SE429978B

SE429978B - STOLEN

Info

Publication number: SE429978B
Application number: SE8005169A
Authority: SE
Inventors: E T Dolbenko; A A Astafiev; G S Kark; V A Nechaev; S I Markov; V P Savukov; J V Sobolev; S I Rivkin; N I Popov; V V Bobkov; E J Kolpishon; V V Sobolev
Original assignee: N Proizv Ob T Mas Proizv Ob Iz
Priority date: 1979-07-16
Filing date: 1980-07-15
Publication date: 1983-10-10
Also published as: FR2461761B1; PL225692A1; FR2461761A1; IT1151022B; IT8023448A0; PL124854B1; SU954497A1; SE8005169L

Description

itsﬂﬂsrøs-1 0,080- 0,11% kol 0,17 - 0,37% kisel 0,6 - 1,4% mangan 1,7 - 2,7% nickel 0,35 - 0,6% molybden 0,03 - 0,07% vanadin 0,02 - 0,07% aluminium 0,005 - 0,012% kväve, 7 medan järn utgör resten, varvid stålet ytterligare kan innehålla i form av föroreningsämnen, högst 0,3 viktprocent krom, högst 0,2 viktprocent koppar, högst 0,02 I viktprocent svavel och högst 0,018 viktprocent fosfor (jämför exem- pelvis det sovjetiska uppfinnarcertifikatet 554 702). its ﬂﬂ srøs-1 0.080- 0.11% carbon 0.17 - 0.37% silicon 0.6 - 1.4% manganese 1.7 - 2.7% nickel 0.35 - 0.6% molybdenum 0.03 - 0.07% vanadium 0.02 - 0.07% aluminum 0.005 - 0.012% nitrogen, 7 while iron is the remainder, the steel may further contain in the form of pollutants, not more than 0.3% by weight of chromium, not more than 0.2% by weight of copper, not more than 0.02% by weight of sulfur and not more than 0,018% by weight of phosphorus (compare, for example, the Soviet inventors' certificate 554 702).

" För att säkerställa de hâllfasthetsegenskaper, som erfordras för att_kunna_framställa tryckkärl vid energialstrande kärnkraftenhe~ ter med en effekt av 1 milj. kW och däröver utsättes detta stål i re- gel för en värmebehandling, som består i att stålet härdas i vatten med efterföljande s.k. hög anlöpning. För massiva tryckkärl med sto- ra dimensioner med en väggtjocklek av 200-300 mm kan denna värmebe- handling, på grund av en snabb kylning av stålet i vatten vid härd- ningen, leda till alstrande av restspänningar, mikrosprickbildning och skevning (formförändring). Den för dylika alster optimala värme- behandlingen består därför i normalisering under luftkylning med ef- terföljande hög anlöpning. En dylik värmebehandling leder inte till sprickbildning och formförändring. Det kända stålet gör det emeller- tid möjligt att endast erhålla de önskade höga mekaniska egenskaper- na efter en sådan värmebehandling, när nickelhalten i stålet i det närmaste är lika med den övre gränsen för nickelhalten i högkvalitets- stål, eftersom stålets värmehärdighet vid en väggtjocklek av 200-300 mm vid en lägre nickelhalt inte är tillräcklig för att de önskade egenskaperna skall kunna tillhandahållas vid låga kylhastigheter, vilka är typiska för normalisering av alster med nämnda väggtjocklek 2 i luft. Nackdelen med nämnda kända stål är att en ökning av nickel- halten i dessa-stål till i det närmaste den övre gränsen för nickel- halten i högkvalitetsstål medför att de av detta stål framställda alstren får en väsentligt högre benägenhet att bli spröda vid lång- sam kylning vid ytterligare processanlöpningar (efter svetsning, vid reparation). Detta resulterar i att de kända stålen med hög nic- kelhalt vid genomförande av normalisering under hög anlöpning inte får de önskade höga mekaniska egenskaperna i kombination med bestän- 8005169-1 digheten mot att bli spröda vid processanlöpningar. Om nickelhalten i det närmaste motsvarar den undre gränsen, får stålet med hög be- ständighet mot att bli sprött otillfredsställande mekaniska egenska- per efter normalisering och hög anlöpning."In order to ensure the strength properties required to be able to produce pressure vessels in energy-generating nuclear power units with an output of 1 million kW and above, this steel is generally subjected to a heat treatment, which consists of the steel being hardened in water with a subsequent so-called high For solid pressure vessels with large dimensions with a wall thickness of 200-300 mm, this heat treatment can, due to a rapid cooling of the steel in water during curing, lead to the generation of residual stresses, microcracking and warping (deformation The optimal heat treatment for such articles therefore consists in normalization during air cooling with subsequent high tempering. Such heat treatment does not lead to cracking and deformation. However, the known steel makes it possible to obtain only the desired high mechanical properties. after such heat treatment, when the nickel content of the steel is almost equal to the upper limit of nick the electrical content of high-quality steel, since the heat resistance of the steel at a wall thickness of 200-300 mm at a lower nickel content is not sufficient to provide the desired properties at low cooling rates, which are typical for normalization of articles with said wall thickness 2 in air. The disadvantage of said known steels is that an increase in the nickel content of these steels to almost the upper limit of the nickel content in high quality steels means that the articles produced from this steel have a significantly higher tendency to become brittle at slow cooling during further process starts (after welding, during repair). This results in the known steels with a high nickel content when carrying out normalization during high tempering not having the desired high mechanical properties in combination with the resistance to becoming brittle during process tempering. If the nickel content almost corresponds to the lower limit, the steel with high resistance to brittle acquires unsatisfactory mechanical properties after normalization and high tempering.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett stål, som uppvisar hög beständighet mot att bli sprött vid processanlöpningar och får goda mekaniska egenskaper efter nor- malisering under hög anlöpning av element med stora dimensioner av tryckkärl med en väggtjocklek av 200-300 mm.The main object of the present invention is to provide a steel which exhibits high resistance to becoming brittle in process temperings and acquires good mechanical properties after normalization during high tempering of elements with large dimensions of pressure vessels with a wall thickness of 200-300 mm.

Detta uppnås enligt uppfinningen medelst ett stål, som består av kol, kisel, mangan, nickel, molybden, vanadin, aluminium, kväve, fosfor och järn, varvid stålet, enligt uppfinningen, dessutom inne- håller cerium och antimon, medan samtliga grundämnen förekommer i följande halter i viktprocent: 0,08 - 0,14% kol 0,1 - 0,37% kisel 0,8 - 1,4% mangan 2,3 - 2,7% nickel 0,5 - 0,7% molybden 0,03 - 0,07% vanadin 0,02 - 0,07% aluminium o,oos - o,o12% kväve 0,003 - 0,012% fosfor 0,003 - 0,0l2% cerium 0,001 - 0,006% antimon, medan järn utgör resten, varvid den sammanlagda halten antimon och fosfor står i följande sam- band med manganhalten i stålet 0,011 .This is achieved according to the invention by means of a steel consisting of carbon, silicon, manganese, nickel, molybdenum, vanadium, aluminum, nitrogen, phosphorus and iron, the steel, according to the invention, also containing cerium and antimony, while all elements are present in the following concentrations by weight: 0.08 - 0.14% carbon 0.1 - 0.37% silicon 0.8 - 1.4% manganese 2.3 - 2.7% nickel 0.5 - 0.7% molybdenum 0.03 - 0.07% vanadium 0.02 - 0.07% aluminum o, oos - o, o12% nitrogen 0.003 - 0.012% phosphorus 0.003 - 0.0l2% cerium 0.001 - 0.006% antimony, while iron makes up the rest, whereby the total content of antimony and phosphorus is in the following relation with the manganese content in the steel 0.011.

Sb + P < šl-í-ín_o'z Samtliga beståndsdelar och nämnda haltförhållande mellan des- sa bidrar till att stålet får de önskade egenskaperna. Den valda öv- re gränsen av 0,14 viktprocent för kolhalten beror exempelvis på att en fortsatt ökning av kolhalten i Mn-Ni-Mo-V-stålet försämrar stålets svetsbarhet och ökar dess benägenhet för sprödbrott. Om kolhalten är lägre än 0,08 viktprocent, får stålet inte de önskade hållfast- hetsegenskaperna vid stora väggtjocklekar. eoø51p6 ^9 - 1 4 Om kiselhalten är lägre än 0,1 viktprocent, desoxideras stå- iet inte geategbert, vilket försämrar dess kvalitet. När kieelhal- ten blir högre än 0,37 viktprocent, minskas stålets seghet samtidigt som'9ådetiﬂdr1mu'haükæt för anlöpningssprödhet. 0 Om manganhalten är lägre än 0,8 viktprocent, får stålet inte de önskade hållfasthetsegenskaperna vid stora väggtjocklekar. Då man- ganhalten blir högre än 1,4 viktprocent och nickelhalten är 2,3 - 2,7 viktprocent, ökas stålets benägenhet för sprödbrott och anlöpnings- sprödhet. lDen undre gränsen av 2,3 viktprocent för nickelhalten säker- ställer att stålet får en värmehärdighet, som är tillräcklig för till- handahållande av de önskade hållfasthetsegenskaperna vid luftnormali- sering av element med stora dimensioner av 200 - 300 mm. Om nickelhal- ten blir högre än 2,7 viktprocent, ökas i hög grad stålets benägenhet sför anlöpningssprödhet, samtidigt som dess svetsbarhet försämras.Sb + P <šl-í-ín_o'z All the components and the mentioned content ratio between these contribute to the steel gaining the desired properties. The chosen upper limit of 0.14% by weight for the carbon content is due, for example, to the fact that a continued increase in the carbon content of the Mn-Ni-Mo-V steel impairs the steel's weldability and increases its susceptibility to brittle fracture. If the carbon content is lower than 0.08% by weight, the steel does not get the desired strength properties at large wall thicknesses. eoø51p6 ^ 9 - 1 4 If the silicon content is less than 0,1% by weight, the steel is not deoxidized geategbert, which impairs its quality. When the kieel content is higher than 0.37% by weight, the toughness of the steel is reduced at the same time as '9ådeti ﬂ dr1mu'haükæt for tempering embrittlement. If the manganese content is lower than 0.8% by weight, the steel does not get the desired strength properties at large wall thicknesses. When the manganese content is higher than 1.4% by weight and the nickel content is 2.3 - 2.7% by weight, the steel's tendency to brittle fracture and tempering brittleness increases. The lower limit of 2.3% by weight for the nickel content ensures that the steel has a heat resistance which is sufficient to provide the desired strength properties when air normalizing elements with large dimensions of 200 - 300 mm. If the nickel content is higher than 2.7% by weight, the steel's tendency to temper brittleness increases greatly, at the same time as its weldability deteriorates.

Om molybdenhalten är lägre än 0,5 viktprocent, ökas såväl stå- lets benägenhet för reversibel anlöpningssprödhet som stålets benägen- het för minskning av dess hållfasthet vid anlöpníng. Då molybdenhal- ten blir högre än 0,7 viktprocent, försämras stålets seghet och svets- barhet. 7 g Den undre gränsen av 0,03 viktprocent för vanadinhalten bidrar till att stålet desoxideras och avgasas i tillräcklig grad samt får finkornig struktur. Om vanadinhalten är högre än 0,07 viktprocent, försämras stålets svetsbarhet. ' , Om aluminiumhalten blir lägre än 0,02 viktprocent, kan kväve inte uppoxideras till fullo och bindas till aluminiumnitrider. Om aluminiumhalten överstiger 0,07 viktprocent, förorenas stålet av alu- miniumoxider, vilka minskar stålets seghet och tänjbarhet.If the molybdenum content is lower than 0.5% by weight, both the steel's tendency to reversible tempering embrittlement and the steel's tendency to reduce its strength during tempering increase. When the molybdenum content is higher than 0.7% by weight, the steel's toughness and weldability deteriorate. 7 g The lower limit of 0.03% by weight for the vanadium content contributes to the steel being deoxidized and degassed to a sufficient degree and has a fine-grained structure. If the vanadium content is higher than 0.07% by weight, the weldability of the steel deteriorates. If the aluminum content is less than 0.02% by weight, nitrogen cannot be fully oxidized and bound to aluminum nitrides. If the aluminum content exceeds 0.07% by weight, the steel is contaminated by aluminum oxides, which reduce the steel's toughness and extensibility.

Om kvävehalten i stålet är minst 0,005 viktprocent, bildas i tïstålet en tillräcklig mängd aluminiumnitrider, varigenom stålet får finkornig struktur. Om kvävehalten är högre än 0,012 viktprocent, kan stålet och på alster av detta stål framställda svetsar uppvisa benägenhet till deformations- och värmeåldring. I Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna stålet innehål- ler 0,03 - 0,12 viktprocent cerium, vilket förhindrar filmsulfid- bildning, minskar anisotropin i de mekaniska egenskaperna och stålets benägenhet att bli sprött vid processanlöpningar på grund av att ce- rium bindes till kemiska föreningar, dvs på grund av avlägsnande av skadliga föroreningsämnen ur den fasta lösningen, vilkas segring vid 8005169-1 korngränserna utgör en omedelbar orsak till att stålet blir sprödare vid hög nickelhalt. ' j Förekomsten av 0,001 - 0,006 viktprocent antimon i stålet en- ligt uppfinningen bidrar även, vid den övre gränsen av högst 0,012 viktprocent för fosforhalten, till att stålet blir mer beständigt mot att bli sprött vid processanlöpningar genom minskning av jämvikts- segring av gorofila (horofila) substitutionsatomer exempelvis fosfor- atomer vid korngränserna. ' För att stålet skall kunna vara mycket beständigt mot att bli sprött får dessutom den sammanlagda halten antimon och fosfor inte överstiga ett bestämt belopp, som beror på manganhalten.i stålet en- ligt sambandet 0,011 sb+1=< Mnwolz' Detta beror på att genom kemisk reaktion mellan mangan och an- timon samt fosfor kan,vid ett bestämt haltförhållande mellan dessa grundämnen, kombinerad segring av dessa grundämnen ske utefter korn- gränserna i stålet under kylförloppet efter processanlöpningar, som medför försvagning av sammanbindningskrafterna mellan kornen, dvs leder till att stålet blir sprött. Den sammanlagda gränshalten anti- mon och fosfor måste vara lägre ju högre manganhalten i stålet är.If the nitrogen content of the steel is at least 0.005% by weight, a sufficient amount of aluminum nitrides is formed in the steel, giving the steel a fine-grained structure. If the nitrogen content is higher than 0.012% by weight, the steel and welds made of this steel may be prone to deformation and heat aging. In The steel proposed according to the present invention contains 0.03 - 0.12% by weight of cerium, which prevents film sulphide formation, reduces the anisotropy in the mechanical properties and the tendency of the steel to become brittle during process tempering due to cerium being bound to chemical compounds, ie due to the removal of harmful pollutants from the solid solution, the victory of which at the grain boundaries constitutes an immediate cause of the steel becoming more brittle at high nickel content. The presence of 0.001 - 0.006% by weight of antimony in the steel according to the invention also contributes, at the upper limit of not more than 0.012% by weight of the phosphorus content, to the steel becoming more resistant to brittleness during process tempering by reducing the equilibrium segregation of gorophiles ( horophilic) substitution atoms, for example phosphorus atoms at the grain boundaries. In addition, in order for the steel to be very resistant to brittleness, the total content of antimony and phosphorus must not exceed a certain amount, which depends on the manganese content. In the steel according to the relationship 0,011 sb + 1 = <Mnwolz 'This is because by chemical reaction between manganese and antimony and phosphorus, at a certain content ratio between these elements, combined victory of these elements can take place along the grain boundaries in the steel during the cooling process after process temperings, which leads to weakening of the bonding forces between the grains, ie leads to the steel becomes brittle. The total limit content of antimony and phosphorus must be lower the higher the manganese content in the steel.

Detta krav uppfylles just genom nämnda samband. Det framgår av samban- det, att den sammanlagda halten antimon och fosfor, om manganhalten motsvarar den undre gränsen för manganhalten i stålet av högsta kvali- tet, kan uppgå till 0,018 viktprocent, medan den, om manganhalten mot- svarar den övre gränsen, inte får överstiga 0,009 viktprocent.This requirement is met precisely through the said connection. It appears from the correlation that the total content of antimony and phosphorus, if the manganese content corresponds to the lower limit of the manganese content in the steel of the highest quality, can amount to 0.018% by weight, while if the manganese content corresponds to the upper limit, it does not may exceed 0.009% by weight.

Ett förfarande för framställning av stålet är, teknologiskt sett, enkelt att genomföra och genomföres på följande sätt.A process for the production of steel is, technologically speaking, easy to carry out and is carried out in the following manner.

Stål framställes i basiska ljusbågugnar. Som beskickningsmate- rial användes fosfor- och antimonfria stâlskrot, specialgjutjärn, ferrolegeringar (exempelvis ferrovanadin, ferromolybden, ferrokisel, ferrocerium) och rena metaller exempelvis mangan, nickel och aluminium.Steel is produced in basic arc furnaces. Phosphorus- and antimony-free steel scrap, special cast iron, ferro-alloys (eg ferrovanadine, ferro-molybdenum, ferro-silicon, ferrocerium) and pure metals such as manganese, nickel and aluminum were used as loading material.

Processtekniken för stâltillverkning omfattar följande process- operationer: - beskickningsmaterialet (stâlskrot och elektrodavfall) infö- res i ugnen och bringas att smälta - kalk, flusspat och järnmalm tillsättes ExemÉelj1 i, sf.onåså1-í69 +,1- - metallen kokas, avfosforeras och uppvärmes å- oxdationsslagg förnyas * - det smälta stålet och slaggen desoxideras medelst ferroki- sel och ferromangan - stålet legeras - stålet desoxideras slutligt medelst aluminium och stålet modifieras medelst kalcium. I Uppfinningen beskrives närmare nedan medelst följande exem- pel.The process technology for steel production comprises the following process operations: - the loading material (steel scrap and electrode waste) is introduced into the furnace and made to melt - lime, fluorspar and iron ore are added to ExemÉelj1 i, sf.onåså1-í69 +, 1- - the metal is boiled, dephosphorized and heated oxidation slag is renewed * - the molten steel and the slag are deoxidized by means of ferro-silicon and ferromanganese - the steel is alloyed - the steel is finally deoxidized by means of aluminum and the steel is modified by means of calcium. The invention is described in more detail below by means of the following examples.

Man framställer ett stål, som i viktprocent innehåller följan- de grundämnen: o,oà% kol 0,1% kisel 0,8% mangan 2,3% nickel 0,5% molybden .0,03% vanadin 0,02% aluminium 0,005% kväye 0,02% fosfor 0,03% èerium' .0,006% antimon.A steel is produced, which in percentage by weight contains the following elements: o, oà% carbon 0.1% silicon 0.8% manganese 2.3% nickel 0.5% molybdenum .0.03% vanadium 0.02% aluminum 0.005% kväye 0.02% phosphorus 0.03% èerium '.0.006% antimony.

Stålet framställes i_en basisk ljusbågugn. Som utgångsmaterial användes fosfor-, arsenik- och tennfria armcostål, elektrodavfall, specialgjutjärn, ferrolegeringar, kalciumsilicid med en kalciumhalt av 15-30%, rent metalliskt mangan, nickel och aluminium. Satsen in- föres i ugnen, bringas att smälta och.uppvärmes till 1530 - 1580°C.The steel is made in a basic arc furnace. Phosphorus, arsenic and tin-free stainless steel, electrode waste, special cast iron, ferroalloys, calcium silicide with a calcium content of 15-30%, pure metallic manganese, nickel and aluminum were used as starting materials. The batch is introduced into the oven, melted and heated to 1530 - 1580 ° C.

Efter avslutad smältning tillsättes järnmalm och kalk, varvid den bil- dade oxidationsslaggen omsorgsfullt blandas med det smälta stålet.After melting is completed, iron ore and lime are added, whereby the formed oxidation slag is carefully mixed with the molten steel.

Man avlägsnar därefter slagg och inmatar på nytt järnmalm och kalk i ugnskaret, varefter nickel och ferromolybden insatsas. 7 fkokningen genomföres tills kolhalten i stålet blir lika med 0,08 viktprocent, varefter oxidationsslaggen avlägsnas ur ugnen., Man tillsätter-sedan kalk, flusspat, aluminium, ferrokisel, mangan och ferrovanadin, Det smälta stålet värmes till en temperatur av 1620 - 1640°C och avtappas ur ugnen. I en gjutskänk försättes stålet med cerium. 8005169~1 Exempel 2 - 6 _ I tabell 1 redovisas sammansättningar av stålet, som fram- ställts medelst ett förfarande som liknar det enligt exempel 1.Slag is then removed and iron ore and lime are again fed into the furnace vessel, after which nickel and ferro-molybdenum are used. The boiling is carried out until the carbon content of the steel is equal to 0.08% by weight, after which the oxidation slag is removed from the furnace. Lime, flux, aluminum, ferro-silicon, manganese and ferrovanadine are then added. The molten steel is heated to a temperature of 1620 - 1640 °. C and drained from the oven. In a ladle, the steel is added with cerium. 8005169 ~ 1 Examples 2 - 6 _ Table 1 shows compositions of the steel, which were prepared by a procedure similar to that of Example 1.

I tabell 2 anges de mekaniska egenskaperna hos stålet enligt föreliggande uppfinning (exempel 1-6) och hos det kända stålet av detta slæymed en nickelhalt av 1,7 - 2,7 viktprocent efter avslutad luftnormalisering med efterföljande hög anlöpning.Table 2 lists the mechanical properties of the steel of the present invention (Examples 1-6) and of the known steel of this slay with a nickel content of 1.7 - 2.7% by weight after completion of air normalization with subsequent high tempering.

Tabell 1 Kemisk sammansättning av stålet enligt uppfinningen Exem- pel C Mn Si Ni Mo V Al N P 0,08 0,80 0,10 2,3 0,50 0,03 0,02 0,005 0,012 0,10 1,13 0,28 2,5 0,63 0,06 0,04 0,009 0,010 0,14 1,40 0,37 2,7 0,70 0,07 0,07 0,012 0,008 0,13 0,87 0,31 2,33 0,65 0,03 0,03 0,008 0,011 0,09 1,26 0,34 2,49 0,54 0,04 0,06 0,007 0,008 0,10 1,05 0,30 2,56 0,58 0,04 0,05 0,008 0,010 ' Tabell 2 Egenskaper hos stålet enligt uppfinningen och det kända stålet Smidesstyc- Värmebe- . _ Mekaniska egenskaper kets tvär- hanaiings- :íïfxvgiggâr a 0 2 a, snittsai- förhål- å 2' 2 Stål mension, mm landen C kp/mm kp/mm 2 3 4 5 6 1 300 Normalise- 20 37,1 56,9 ring, från 38,6 60,8 920°C och anlöpning 350 33,3 51,0 vid 65000 35,2 54,1 2 300 - " - 20 39,5 60,2 40,8 61,5 350 36,8 47,0 38 , 0 4 8 , 4 Ü805051~69~1 8 1 7 2 73 46 5 6 3 '300 Normalisâring, 20 46 , 2, 86 , 0 från 920 c och 4872 6774 anlöpning vid 650°c 350 43,7 59,1 4571 60,8 ' 0,011 b sb Ce i S + P Mrvolz 0,03 2 0,006 0,018 I 0,0183 0,08 0,002 0,012 0 0,0122 0,12 7 0,001 0,009 0,0o92 0,05 _ 0,003 0,014 0,016 0,07 0,002 _ 0,010 0,0104 ~0,04 5 7 0,001 0,011 0,013 5 11, 'av Tk, OC I ATkOC efter ytterligare kylning efter anlöpning vid 650 C % f % kp/cm anlöpning . o 0 1 vaﬁten Vkyl = 5 h Vkyl = 10 h 7 8 9 10 7 11 12 23,8 68,2 2 5,0 -20 20 10 25,4 71,0 18,2 -25 25 15 22,2 66,4 12,9 24/8 67,8 20,5 19,2 61,8 ¿67,0 -25 25 15 2272 65,1 720,8 -30 30 20 18,5 59,6 13,5 2078 6ï,§ 2272 16,3 55,0 7,5 -30 25 15 1972 5872 2272 -35 30 20 15,0 52,4 13,4 N _: ~ O UI »b ~.Table 1 Chemical composition of the steel according to the invention Examples C Mn Si Ni Mo V Al NP 0.08 0.80 0.10 2.3 0.50 0.03 0.02 0.005 0.012 0.10 1.13 0, 28 2.5 0.63 0.06 0.04 0.009 0.010 0.14 1.40 0.37 2.7 0.70 0.07 0.07 0.012 0.008 0.13 0.87 0.31 2.33 0.65 0.03 0.03 0.008 0.011 0.09 1.26 0.34 2.49 0.54 0.04 0.06 0.007 0.008 0.10 1.05 0.30 2.56 0.58 0 .04 0.05 0.008 0.010 'Table 2 Properties of the steel according to the invention and the known steel Wrought iron. _ Mechanical properties kets transverse- hanaiings-: íïfxvgiggâr a 0 2 a, shttsai- ratio- å 2 '2 Steel mension, mm landen C kp / mm kp / mm 2 3 4 5 6 1 300 Normalize- 20 37,1 56, 9 ring, from 38.6 60.8 920 ° C and tempering 350 33.3 51.0 at 65000 35.2 54.1 2 300 - "- 20 39.5 60.2 40.8 61.5 350 36 , 8 47.0 38, 0 4 8, 4 Ü805051 ~ 69 ~ 1 8 1 7 2 73 46 5 6 3 '300 Normalisâring, 20 46, 2, 86, 0 från 920 c och 4872 6774 anlöpning vid 650 ° c 350 43.7 59.1 4571 60.8 '0.011 b sb Ce i S + P Mrvolz 0.03 2 0.006 0.018 I 0.0183 0.08 0.002 0.012 0 0.0122 0.12 7 0.001 0.009 0.0o92 0, 05 _ 0.003 0.014 0.016 0.07 0.002 _ 0.010 0.0104 ~ 0.04 5 7 0.001 0.011 0.013 5 11, 'of Tk, OC In ATkOC after further cooling after annealing at 650 C% f% kp / cm annealing. 0 1 va ﬁ ten Vkyl = 5 h Vkyl = 10 h 7 8 9 10 7 11 12 23.8 68.2 2 5.0 -20 20 10 25.4 71.0 18.2 -25 25 15 22.2 66, 4 12.9 24/8 67.8 20.5 19.2 61.8 ¿67.0 -25 25 15 2272 65.1 720.8 -30 30 20 18.5 59.6 13.5 2078 6ï, § 2272 16.3 55.0 7.5 -30 25 15 1972 5872 2272 -35 3 0 20 15.0 52.4 13.4 N _: ~ O UI »b ~.

O KU L» ~ \1 81005169-1 9 1 2 3 . ' 4 5 6 4 300 Normalisering _ 20 âå 59 från 92o°c och 41 Û anläpning vid 650 C 350 âä âg _ 39 53 5 300 - " - zo y gg 40 61 350 _3_f¿ Q 37 54 6 300 ~ “ - 20 ål âg 41 61 350 gå ål 38 54 Det kän- 300 - “ - 20 ââ äâ da stå- 45 65 let 350 âg âg 43 57 Anmärkning: För stålet enligt uppfinningen anger täljaren och nämna- ren de lägsta resp. högsta egenskaperna som bestämts med ledning av provningsresultaten för olika provkroppar med given sammansättning.O KU L »~ \ 1 81005169-1 9 1 2 3. '4 5 6 4 300 Normalization _ 20 âå 59 from 92o ° c and 41 Û annealing at 650 C 350 âä âg _ 39 53 5 300 - "- zo y gg 40 61 350 _3_f¿ Q 37 54 6 300 ~“ - 20 eel âg 41 61 350 go eel 38 54 The felt 300 - “- 20 ââ äâ da steel 45 65 350 âg âg 43 57 Note: For the steel according to the invention, the numerator and denominator indicate the lowest and highest properties determined, respectively. based on the test results for different test specimens with a given composition.

För det kända stålet anger täljaren och nämnaren de lägsta resp. högsta egenskaperna, som bestämts med ledning av provningsresulta- ten för provkroppar med gränshalter av beståndsdelar inom området för respektive halter i stålet med högsta kvalitet. K Temperaturen för övergång från sprött tillstånd till visköst till- stånd bestämmes med ledning av 50% av den viskösa komposanten vid brottet. &005169-1 10 7 s 9 '10 11 12 11 m 1 2_-2_° 2_° 1: 22 62 21 -30 30' 20 111 :<1 11 20 61 23 12A _61 n .i -25 11. 1_° 23 64 20 -35 20 15 12 a 22 11 21 62 21 11 :a _8 .-.2._0. Q i n 23 63 23 -25 30 20 11 :ä 1 13 21 62 21 lå ââ 4,0 -10 iQ âg 35 70 20,0 +15 70 50 n :S2 12 22 » 65 21 Anmärkning: För stålet enligt uppfinningen anger täljaren och nämna- 2 ren de lägsta resp. högsta egenskaperna som bestämts med ledning av provningsresultaten för olika provkroppar med given sammansättning.For the known steel, the numerator and denominator indicate the lowest resp. the highest properties, determined on the basis of the test results for test specimens with limit contents of constituents within the range of respective concentrations in the steel of the highest quality. K The temperature for transition from brittle state to viscous state is determined on the basis of 50% of the viscous component at the fracture. & 005169-1 10 7 s 9 '10 11 12 11 m 1 2_-2_ ° 2_ ° 1: 22 62 21 -30 30 '20 111: <1 11 20 61 23 12A _61 n .i -25 11. 1_ ° 23 64 20 -35 20 15 12 a 22 11 21 62 21 11: a _8 .-. 2._0. Q in 23 63 23 -25 30 20 11: ä 1 13 21 62 21 lay ââ 4.0 -10 iQ âg 35 70 20.0 +15 70 50 n: S2 12 22 »65 21 Note: For the steel according to the invention state the numerator and the denominator 2 the lowest resp. maximum properties determined on the basis of the test results for different test specimens of a given composition.

För det kända stålet anger täljaren och.nämnaren de lägsta resp. högsta egenskaperna, som bestämts med ledning av provningsresultaten för provkroppar med gränshalter av beståndsdelar inom omrâdet för respektive halter i stålet med högsta kvalitet.For the known steel, the numerator and denominator indicate the lowest resp. the highest properties, determined on the basis of the test results for specimens with limit contents of constituents within the range of respective concentrations in the steel of the highest quality.

.Temperaturen för övergång från sprött tillstånd till visköst till- stånd bestämmas med ledning av 50% av den viskösa komposanten vid brottet.The temperature for the transition from brittle state to viscous state is determined on the basis of 50% of the viscous component at the fracture.

Tabell 2 visar, att stålet enligt föreliggande uppfinning, vid samma goda mekaniska egenskaper som det kända stålet har, är avse- värt mindre benäget att bli sprött vid långsam kylning efter ytterli- gare anlöpningar. Det kända stålets kritiska sprödhetstemperatur blir 30-5000 högre genom försprödningen, som härrör från stålets kylning efter ytterligare hög anlöpning med en hastighet av 10°C/timme, medan ATk-värdet för stålet enligt föreliggande uppfinning endast är 10-20°C.Table 2 shows that the steel according to the present invention, with the same good mechanical properties as the known steel, has considerably less tendency to become brittle on slow cooling after further tempering. The critical embrittlement temperature of the known steel becomes 30-5000 higher due to the embrittlement resulting from the cooling of the steel after further high annealing at a rate of 10 ° C / hour, while the ATk value of the steel according to the present invention is only 10-20 ° C.

Vid en kylhastighet av 5°C/timme blir skillnaden ännu större, varvid Ark är 40-7o°c för ae: kända staiet och enaast zo-3o°c för stålet en- _ligt föreliggande uppfinning.At a cooling rate of 5 ° C / hour, the difference becomes even greater, with Ark being 40-70 ° C for the known state and only zo-30 ° C for the steel according to the present invention.

Claims

3005169-1 11 _ Patent claims Steel consisting of carbon, silicon, manganese, nickel, molybdenum, vanadium, aluminum, nitrogen, phosphorus and iron, characterized in that it also contains cerium and antimony, all elements occurs in the following concentrations in weight percent: 0.08 - 0.14% carbon 0.1 - 0.37% silicon 0.8 - 1.4% manganese 2.3 - 2.7% nickel 0.5 - 0.7 % molybdenum 0.03 - 0.07% vanadium 0.02 - 0.07% aluminum 0.005 - 0.012% nitrogen * 0.003 - 0.012% phosphorus 0.03 - 0.12% cerium 0.001 - 0.006% antimony, while iron makes up the rest , the total content of antimony and phosphorus being related to the manganese content of the steel: 01111 Sb + P <. 8005169-1 Summary The present invention relates to the metallurgical field. A steel consists of carbon, silicon, manganese, nickel, molybdenum, vanadium, aluminum, nitrogen, phosphorus, iron, cerium and antimony, which are included in the following contents in weight percent: 0.08 - 0.14% carbon 0 , 1 - 0.37% silicon 0.8 - 1.4% manganese 2.3 - 2.7% nickel 0.5 - 0.7% molybdenum 0.03 - 0.07% vanadium 0.02 - 0, 07% aluminum 0.005 - 0.012% nitrogen 0.003 - 0.012% phosphorus 0.03 - 0.12% cerium 0.001 - 0.006% antimony, while iron constitutes the remainder, the total content of antimony and phosphorus being in the following relationship with the manganese belt in the steel : 0.011 Sb + P <Mn _ 0.2