SU1167235A1

SU1167235A1 - Сталь

Info

Publication number: SU1167235A1
Application number: SU833700180A
Authority: SU
Inventors: Леонид Михайлович Клейнер; Людмила Дмитриевна Пиликина; Ираида Владимировна Толчина; Валерий Константинович Некрасов; Валентин Романович Софронов; Рувим Иосифович Энтин; Лидия Израилевна Коган
Original assignee: Предприятие П/Я В-8772; Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им.И.П.Бардина
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1985-07-15

Abstract

СТАЛЬ преимущественно дл сварочной проволоки, содержаща углерод, кремний, хром, марганец, молибден, никель , алюминий, кальдий, ванадий, редкоземельные металлы, железо, отличающа с тем, что, с целью повыщени прочности и пластичности сварного соединени , отпускоустойчивости металла щва и уменьщени склонности к образованию холодных трещин , она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Углерод 0,04-0,10 Кремний 0,4-1,0 Хром 1,8-3,5 Марганец 0,6-2,5 Молибден 0,2-0,5 Никель 0,8-4,0 Алюминий 0,01-0,08 Кальций 0,01-0,03 Ванадий 0,10-0,25 Редкоземельные 0,01-0,03 металлы Остальное Железо

Description

Изобретение относитс к металлургии, в частности к стал м дл сварки конструкций из низкоуглеродистых малолегированных мартенситных сталей повышенной прочности , предназначенных дл сложных сварных конструкций ответственного назначени толщиной до 300 мм.

Известен состав сварочной проволоки дл сварки низкоуглеродистых мартенситных сталей 1, содержащий следующие компоненты , мас.%:

Углерод0,02-0,10

Кремний2,0-3,0

Марганец0,3-1,0

Хром10,0-14,0

Никель4,0-8,0

Молибден1,0-1,5

Кальций0,01-0,05

Церий0,01-0,06

Медь0,3-1,0

Не менее одного

элемента из группы

титан, цирконий,

алюминий0,01-0,10

ЖелезоОстальное

Эта проволока имеет повышенное содержание хрома и никел и не обеспечивает равнопрочности сварного соединени .

Наиболее близкой к предлагаемой стали дл сварочной проволоки по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс сталь состава 2, мас.%:

Углерод0,15-0,25

Кремний0,35-0,70

Марганец0,40-0,60

Хром.4,0-6,5

Молибден0,4-0,65

Никель0,10-0,50

Медь0,10-0,30

Алюминий0.01-0,10

Ванадий0,01-0,20

Титан0,01-0.10

Кальций0,005-0,08

Магний0,005-0,05

РЗМ0,01-0,10

Азот0,005-0,06

ЖелезоОстальное

Недостатком такой стали при использовании ее в качестве сварочной проволоки, вл етс низка пластичность металла шва и склонность к образованию холодных трещин .

Цель изобретени - повышение прочности и пластичности сварного соединени отпускоустойчивости металла шва и уменьшени склонности к образованию холодных трещин.

Поставленна цель достигаетс тем, что сталь преимущественно дл сварочной проволоки , содержаща углерод, кремний, хром, марганец, молибден, никель, алюминий, кальций , ванадий, редкоземельные металлы, железо , содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Углерод

0,04-0,10 Кремний 0,40-1,00 Хром 1,8-3,5 Марганец 0,6-2,5 5 Молибден 0,2-0,5 Никель 0,8-4,0 Алюминий 0,01-0,08 Кальций 0,01-0,03 Ванадий 0,10-0,25

Редкоземельные металлы0,01-0,03

ЖелезоОстальное

Содержание хрома, марганца, никел и молибдена в указанных пределах обеспечивает высокую устойчивость переохлажденного аустенита (прокаливаемость) и устранени бейнитного: превращени при охлаждении , которое приводит к понижению прочности и пластичности, что важно дл толстых листов и многослойных конструкций. Добавка молибдена устран ет склонность к отпускной хрупкости, что важно при осуществлении отпуска после сварки при 500-600°С.

Содержание углерода менее 0,04% снижает устойчивость аустенита в интервале

5 температур аустенитно-ферритного превращени , а выще 0,10% увеличивает склонность к образованию холодных трещин.

Введение кальци приводит к раскислению и десульфурации металла щва, измен ет форму неметаллических включений

0 (глобул рные включени ). Добавка кальци снижает содержание в щве кислорода. Вследствие этого снижаетс склонность к образованию холодных трещин в сварном соединении .

Введение кальци менее 0,01% незначительно вли ет на эти характеристики,, выше 0,03% Са нежелательно из-за ухудшени технологических свойств, в особенности деформируемости стали.

Введение в сталь РЗМ, а именно цери

0 и лантана, в указанных пределах дополнительно повышает пластичность шва за счет снижени содержани газов, св зывани серы и изменени формы (глобулизации) неметаллических включений, особенно сульфидов .

5 Содержание суммы цери и лантана ниже 0,01% не оказывает существенного вли ни , а более 0,03% образует избыточную фазу на границах зерен и понижает ударную в зкость.

Проволоку изготавливали из электродуговой стали. Производили автоматическую сварку (под флюсом АН348) стали 10ХЗГНМЮА листов толщиной 20 мм проволокой 0 4 мм предлагаемой и известной 5 сталей, состав которых указан в табл. 1.

После закалки с t 900°C на воздухе и отпуска 550°С образцы имели свойства, приведенные в табл. 2.

В табл. 3 даны механические свойства сталей.

Свойства металла шва с проволокой известной и проволокой состава 3 после закалки и отпуска при 300°С даны в табл 4.

Из табл. 4, видно, что отпуск при t 300°С не разупрочн ет шов, полученный с применением проволоки предлагаемого и известного составов, а отпуск при t 550°C разупрочн ет шов с проволокой известного состава и не разупрочн ет - с проволокой предлагаемого состава. Склонность к образованию холодных треш,ин провер ли сравнительными испытани ми сварных соединений , полученных сваркой стали ЮХЗГНМ с применением проволоки состава 3 и известного .

Сварное соединение выдерживали не ,посредственно после сварки в услови х

двухосного напр женного состо ни при

напр жени х -бнагр., равных 0.85 оь и

l,ai в течение 72 ч.

В сварном соединении, полученном с применением известной проволоки, треш,ины образовались через 10 ч.

В сварном соединении, полученном с применением проволоки предлагаемого состава , трещины не образовывались после выдержки в течение 72 ч., следовательно, это сварное соединение не склонно к образованию холодных треш.ин.

Экономический эффект обеспечиваетс за счет исключени промежуточных отпусков дл сн ти напр жений в сварных швах.

Предлагаема сталь 10,04 0,40 0,60 3,2 2,10 0,30 0,08 0,030 0,10 20,07 1,00 0,90 1,8 0,8 0,20 0,0100,010 0,20 30,10 0,7 2,5 3,5 4,0 0,50 0,04 0,020 0,25 Известна сталь 40,20 0,37 0,5 4,0 0,5 0,4 0,10 0,007 0,09

112,096,018,061,0

118,095,016,060,0

124,0108,012,057,0

60,0. 55,015,051,0

Таблица 1

Таблица 2

Предлагаема сталь Известна сталь 0,02 0,025 0,015 - - ос0 ,0100,020 0,015- - Тоже 0,03 0,015 0,02 - - ,1 0,015 0,01 0,1 0,2 - Таблица 3

Таблица 4

Claims

СТАЛЬ преимущественно для сварочной проволоки, содержащая углерод, кремний, хром, марганец, молибден, никель, алюминий, кальций, ванадий, редкоземельные металлы, железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и пластичности сварного соединения, отпускоустойчивости металла шва и уменьшения склонности к образованию холодных трещин, она содержит компоненты в следую-

щем соотношении, мас.%: Углерод 0,04—0,10 Кремний 0,4-1,0 Хром 1,8-3,5 Марганец 0,6-2,5 Молибден 0,2-0,5 Никель 0,8-4,0 Алюминий 0,01—0,08 Кальций 0,01—0,03 Ванадий 0,10—0,25 Редкоземельные металлы 0,01—0,03 Железо Остальное SB