SU1100332A1

SU1100332A1 - Structural steel composition

Info

Publication number: SU1100332A1
Application number: SU823466611A
Authority: SU
Inventors: Али Гасан Оглы Насибов; Денис Ануфриевич Литвиненко; Людмила Васильевна Попова; Клавдий Васильевич Федоровский; Сергей Николаевич Кузнецов; Юлия Сергеевна Голованенко; Рафик Курбан оглы Гусейнов; Эйлаз Пири Оглы Бабаев
Priority date: 1982-07-08
Filing date: 1982-07-08
Publication date: 1984-06-30

Abstract

КОНСТРУКЦИОННАЯ СТАЛЬ, содержаща углерод, кремний, марганец, титан, алюминий, бор, иттрий, азот и железо, отличающа с тем, что, с целью повышени сопротивл емости стали хрупкому разрушению , она дополнительно содержит селен и барий при следующем соотношении , мас.%: Углерод0,08-0,2 Кремний0,2-0,6 Марганец1,2-2,0 Титан0,01-0,1 Алюминий0,01-0,06 вор0,0005-0,004 Иттрий0,0001-0,05 Азот0,005-0,025 § селей -0,0002-0,08 СП Барий0,001-0,03 ЖелезоОстальноеCONSTRUCTION STEEL containing carbon, silicon, manganese, titanium, aluminum, boron, yttrium, nitrogen and iron, characterized in that, in order to increase the resistance of steel to brittle fracture, it additionally contains selenium and barium in the following ratio, wt.% : Carbon0.08-0.2 Silicon0.2-0.6 Manganese1.2-2.0 Titanium0.01-0.1 Aluminum0.01-0.06 times0,0005-0.004 Yttrium0,0001-0.05 Nitrogen0, 005-0,025 § mudflows -0,0002-0,08 JV Barium0,001-0,03 IronEstal

Description

0000

со ю Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к состава сталей, используемых дл изготовле ни конструкций, работающих при ни ких температурах, например дл тру бопроводов, резервуаров, строитель ных конструкций, деталей машин. Известна сталь ij , содержаща , мае.%: Углерод0,1-0,24 Марганец0,4-1,50 Кремний0,17-0,5 Ванадий0,02-0,2 Кальций0,005-0,02 Бор0,001-0,05 Азот0,005-0,03 ЖелезоОстальное Данна сталь характеризуетс не достаточным сопротивлением хрупком разрушению, большой анизотропией свойств, низкой обрабатываемостью и недостаточной прокаливаемостью. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам к изобретению вл етс сталь 2, содержаща , мас.%: 0,008-0,2 Углерод 0,2-0,6 Кремний 1,2-2,0 Марганец 0,01-0,1 Тита1Н . 0,01-0,06 Алюминий 0,0005-0,00 0,0002-0,06 Кальций 0,0001-0,05 Иттрий 0,005-0,025 Остальное Железо Недостатком известной стали вл етс значительна анизотропи в зки характеристик, что определ ет низку сопротивл емость стали хрупкому раз рушению. Целью изобретени вл етс повышение сопротивл емости стали хрупкому разрушению. Указанна цель достигаетс тем, что конструкционна сталь, содержаща углерод,кремний, марганец/ титан , алюминий, бор, иттрий, азот, дополнительно содержит селен и барий при следующем соотношении компонентов , мас.%: 0,08-0,20 Углерод 0,2-0,6 Кремний 1,2-2,0 Марганец 0,01-0,10 0,01-0,06 Алюминий 0,0005-0,004 0,0001-0,05 Иттрий 0,005-0,025 0,0002-0,08 0,001-0,03 Остальное Железо до 0,035 Примеси: сера до 0,035 фосфор Нижний предел по углероду опре делен 0,08%. Содержание углерода ниже 0,08% не обеспечивает достаточной прочности при содержании других элементов на нижнем и среднем уровне. Верхний предел по углероду ограничен 0,20%. Содержание углерода выше этого предела снижает хладостойкость стали при содержании остальных элементов на среднем и верхнем уровн х. Нижний предел по кремнию определен 0,20%. Содержание кремни ниже этого предела не обеспечивает достаточной раскисленности металла. Верхний предел по кремнию ограничен 0,6%. Содержание кремни выше этого предела может привести к охрупчиванию стали. Нижний предел по марганцу составл ет 1,2%. Содержание марганца ниже 1,2% не обеспечивает достаточных прочностных свойств при содержании остальных элементов на среднем и нижнем уровн х, Верхний предел по марганцу определен 2,0%. Содержание марганца выше этого предела снижает хладостойкость стали. Нижнее содержание титана прин то 0,01%. Ниже этого предела сталь недостаточно раскислена. Верхнее содержание титана ограничено 0,10%. Выше этого предела происходит охрупчивание стали. I Нижнее содержание алюмини составл ет 0,01% дл достаточной раскисленности стали. Верхнее содержание алюмини 0;06% ограничено, чтобы не допустить ухудшени качества поверхности проката. Нижнее содержание бора вз то 0,0005%. С этого предела начинаетс положительное вли ние бора на прокаливаемость и обрабатываемость. Верхний предел по бору составл ет 0,004%. Выше этого предела происходит охрупчивание стали. Нижнее содержание.иттри составл ет 0,0001%, это начало положительного вли ни этого элемента на обрабатываемость и в зкость. Верхнее содержание иттри ограничено 0,05%, выше этого количества иттрий охрупчивает сталь. Нижнее содержание азота 0,005% обеспечивает увеличение прочности и в зкости за счет формировани дисперсной карбонитридной фазы титана и нитридов алюмини . Верхнее содержание азота составл ет 0,025%. Выше этого количества в стал х этого типа азот практически не усваиваетс . Нижний предел по барию 0,001% определ ет начало его благопри тного вли ни на обрабатываемость и в зкость. Верхнее содержание бари составл ет 0,03%. Выше этого количества охрупчиваетс сталь. Нижнее содержание селена составл ет 0,0002%, определ ет начало егоThe invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to the composition of steels used for the manufacture of structures operating at low temperatures, such as pipes, tanks, building structures, machine parts. Known steel ij, containing, in May.%: Carbon0.1-0.24 Manganese 0.4-1.50 Silicon0.17-0.5 Vanadium 0.02-0.2 Calcium0.005-0.02 Bor0.001-0 , 05 Nitrogen, 0.005-0.03 Iron Ostal Danna steel is characterized by insufficient resistance to brittle fracture, high anisotropy of properties, low machinability and insufficient hardenability. The closest in technical essence and achievable results to the invention is steel 2, containing, wt.%: 0.008-0.2 Carbon 0.2-0.6 Silicon 1.2-2.0 Manganese 0.01-0.1 Titus1H. 0.01-0.06 Aluminum 0.0005-0.00 0.0002-0.06 Calcium 0.0001-0.05 Yttrium 0.005-0.025 Remaining Iron A disadvantage of the known steel is a significant anisotropic viscosity characteristic, which determines low resistance become brittle. The aim of the invention is to increase the resistance of steel to brittle fracture. This goal is achieved by the fact that structural steel containing carbon, silicon, manganese / titanium, aluminum, boron, yttrium, nitrogen, additionally contains selenium and barium in the following ratio of components, wt.%: 0.08-0.20 Carbon 0, 2-0.6 Silicon 1.2-2.0 Manganese 0.01-0.10 0.01-0.06 Aluminum 0.0005-0.004 0.0001-0.05 Yttrium 0.005-0.025 0,0002-0 , 08 0,001-0,03 Remaining Iron up to 0.035 Impurities: sulfur up to 0.035 phosphorus The lower limit for carbon is 0.08%. The carbon content below 0.08% does not provide sufficient strength with the content of other elements at the lower and middle level. The upper limit on carbon is limited to 0.20%. The carbon content above this limit reduces the cold resistance of steel with the content of the remaining elements at the middle and upper levels. The lower limit for silicon is 0.20%. The silicon content below this limit does not provide sufficient deoxidation of the metal. The upper limit on silicon is limited to 0.6%. Silicon content above this limit may lead to steel embrittlement. The lower limit for manganese is 1.2%. The manganese content below 1.2% does not provide sufficient strength properties with the content of the remaining elements at the middle and lower levels. The upper limit for manganese is determined to be 2.0%. Manganese content above this limit reduces the cold resistance of steel. The lower titanium content is 0.01%. Below this limit, steel is not sufficiently deoxidized. The upper titanium content is limited to 0.10%. Above this limit, steel embrittlement occurs. I The lower aluminum content is 0.01% for sufficient deoxidation of the steel. The upper aluminum content of 0; 06% is limited to prevent deterioration of the quality of the rolled surface. The lower boron content is 0.0005%. From this limit, the positive effect of boron on hardenability and workability begins. The upper limit for boron is 0.004%. Above this limit, steel embrittlement occurs. The lower content of nitri is 0.0001%, it is the beginning of the positive influence of this element on workability and viscosity. The upper content of yttrium is limited to 0.05%; above this amount, yttrium is embrittling steel. The lower nitrogen content of 0.005% provides an increase in strength and toughness due to the formation of the dispersed carbonitride phase of titanium and aluminum nitrides. The upper nitrogen content is 0.025%. Above this amount in steels of this type, nitrogen is hardly absorbed. The lower barium limit of 0.001% determines the beginning of its beneficial effect on workability and viscosity. The upper barium content is 0.03%. Above this amount steel is embrittled. The lower selenium content is 0.0002%, which determines the beginning of it.

положительного вли ни на обрабатываемость и в зкость за счет глобул ризациИ включений. Верхнее содержание селена составл ет 0,08%. Выше этого количества селенохрупчивает сталь.positive effect on workability and viscosity due to globularization of inclusions. The upper selenium content is 0.08%. Above this amount, selenium is a steel brittle.

Наличие в предлагаемой стали указанных количеств бари и селена способствует глобул ризации и изменению состава неметаллических включений , s также понижает анизотропию в зких характеристик, тем самым повышаетс сопротивл емость стали хрупкому разрушению.The presence in the proposed steel of specified amounts of barium and selenium contributes to globularization and a change in the composition of nonmetallic inclusions, s also reduces the anisotropy of viscous characteristics, thereby increasing the resistance of steel to brittle fracture.

Выплавку стали осуществл ют в 50 кг индукционной печи.Steel production is carried out in a 50 kg induction furnace.

Химические составы стали с соответственным содержанием элементов представлены в табл. 1.Chemical compositions of steel with the corresponding content of elements are presented in table. one.

Слитки куют на сутунки, а затем прокатывают на лист толщиной 1540 мм. При ковке и прокатке технологических затруднений не было. Механические свойства исследованы наThe ingots are forged on the suns, and then rolled onto a sheet 1540 mm thick. When forging and rolling technological difficulties were not. Mechanical properties are investigated on

образцах типов И, V и т (ГОСТ 9454-79) и разрывных образцах КР-1.samples of types I, V and t (GOST 9454-79) and discontinuous samples KR-1.

Свойства стали после закалки и высокого отпуска приведены в табл.2. Предел прочности при раст жении 6й 55-60 кгс/мм предел текучести 6г 46-48 кгс/мм, относительное удлинение 17-22%.The properties of steel after quenching and high tempering are given in table 2. The tensile strength at stretching is 6–55–60 kgf / mm, the yield strength is 6g 46–48 kgf / mm, the relative elongation is 17–22%.

Из таблицы видно, что величина 0 ударной в зкости, определенна на образцах с круглым и острым надрезом в интервале температур от + 20 до - 40°С, у предложенной стали на 2-3 кгс/см,выше, чем у стали прото5 типа, а дол в зкой составл ющей на 10%.From the table it can be seen that the magnitude 0 of impact toughness, determined on samples with a round and sharp notch in the temperature range from + 20 to –40 ° C, in the proposed steel is 2-3 kgf / cm higher than that of the proto5 steel, and the long term component is 10%.

Применение предлагаемой стали, например/ дл изготовлени магистральных трубопроводов позволит за Q счет увеличени хладостойкости увеличить надежность трубопроводов и получить экономический эффект около 40 тыс.руб,. в -год.The use of the proposed steel, for example / for the manufacture of trunk pipelines, will allow for Q due to an increase in cold resistance to increase the reliability of pipelines and to obtain an economic effect of about 40 thousand rubles. in year.

-Таблица-Table

Продолжение табл. 1Continued table. one

Таблица; 2Table; 2

Claims

2. The certificate of authorship of the USSR on application No. 3447694 / 22-02, class. C 22 C 38/14, 1982.

(54) (57) STRUCTURAL STEEL, CO- carbon holding silicon, manganese, titanium, aluminum, boron, yttrium, nitrogen and iron, about t l flowing in order to increase resistance to brittle fracture In addition, it contains selenium and barium in the following shenii, wt.%: Carbon 0.08-0.2 Silicon 0.2-0.6 Manganese 1.2-2.0 Titanium 0.01-0.1 Aluminum 0.01-0.06 Boron 0.0005-0.004 Yttrium 0.0001-0.05 . Nitrogen 0.005-0.025 2 Mudflows - 0.0002-0.08 Barium 0.001-0.03 cl Iron Rest FROM