SU874761A1 - Corrosion-resistant weldable steel - Google Patents

Corrosion-resistant weldable steel Download PDF

Info

Publication number
SU874761A1
SU874761A1 SU792824223A SU2824223A SU874761A1 SU 874761 A1 SU874761 A1 SU 874761A1 SU 792824223 A SU792824223 A SU 792824223A SU 2824223 A SU2824223 A SU 2824223A SU 874761 A1 SU874761 A1 SU 874761A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
steel
corrosion
chromium
manganese
carbon
Prior art date
Application number
SU792824223A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Ульянин
Наталия Александровна Сорокина
Валентина Ивановна Федорова
Анатолий Петрович Шлямнев
Ольвирд Антонович Лабунович
Георгий Николаевич Грикуров
Порфирий Петрович Евстафьев
Борис Григорьевич Вайнштейн
Абрам Шлемович Гиндин
Эрик Освальдович Нодев
Владимир Аркадьевич Алешин
Original Assignee
Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им. И.П.Бардина
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 Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им. И.П.Бардина filed Critical Центральный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Черной Металлургии Им. И.П.Бардина
Priority to SU792824223A priority Critical patent/SU874761A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU874761A1 publication Critical patent/SU874761A1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

(54) КОРРОЗИОННОСТОЙКАЯ СВАРИВАЕМАЯ Изобретение относитс  к металлур гии, а именно к металлургии нержавеющих сталей, используемых в криогенной технике. Известные хромоникелевые стали т па 18-10 обладают хорошими технолог ческими свойствами при гор чей и хо лодной деформации, но имеют низкук прочность (предел текучести 6о5 4 25 кгс/мм 1 . Наиболее близкой к предлагаемой технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  сталь следующего химического состава, вас.%: Углерод 0,1-0,2 Хром15-17 Марганец 4-10 Никель 3,5-4,5 : Азот 0,035 Молибден i 0,5 Медь 2,0 Кремний 1 Железо Остальное 2. Известна  сталь после закалки обладает высокими значени ми прочности , пластичности и в зкости при всех температурах. Дополнительный отпуск , 30 мин вызывает резк снижение в зкости, особенно сильно при криогенных температурах. , СТАЛЬ Обрабатываемость давлением оценивали по методике ASTM величиной R, котора  характеризует способность металлов сопротивл тьс  утонению или-, утолщению при раст жении или сжатии в плоскости листа. Rj определ етс  из услови  vb.. . Вл и Ви - начальна  и конечна  ширина листа; Ьр и 11 - начальна  и конечна  . :толщина листа. Деформируемость стали тем лучше, чем ближе значение Й приближаетс  к . R-2 известной стали составл ет 1,181-1,214 дл  закаленного и 1,344-1,356 дл  отпущенного состо ний . Цель изобретени  - повышение в зкости сварного шва при криогенных пластичности при хотемпературах , лодной обработке давлением, привод щим к расширению температурного интервала применени  от -253° до 700°С. Поставленна  цель достигаетс  тем, что сталь, содержаща  углерод.(54) CORROSION RESISTANT WELDABLE The invention relates to metallurgy, namely metallurgy of stainless steels used in cryogenic engineering. Known chromium-nickel steels t pas 18-10 have good technological properties with hot and cold deformation, but have low strength (yield strength 6 5 4 25 kgf / mm 1. Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is steel of the following chemical composition, you.%: Carbon 0.1-0.2 Chromium 15-17 Manganese 4-10 Nickel 3.5-4.5: Nitrogen 0.035 Molybdenum i 0.5 Copper 2.0 Silicon 1 Iron The Rest 2. Steel is known after quenching has high strength, ductility and toughness at all temperatures. Vacation time, 30 min, causes a sharp decrease in viscosity, especially at cryogenic temperatures., STEEL Workability by pressure was assessed using ASTM R-value, which characterizes the ability of metals to resist thinning or thickening under tension or compression in the sheet plane. It follows from the condition vb ... Vl and Vi - the initial and final width of the sheet; Lp and 11 - the initial and final.: thickness of the sheet. The deformability became better, the closer the value of H approaches. R-2 of known steel is 1.181-1.214 for the hardened and 1.344-1.356 for the tempered condition. The purpose of the invention is to increase the viscosity of the weld with cryogenic plasticity at hot temperatures, water pressure treatment, leading to an extension of the temperature range of application from -253 ° to 700 ° C. The goal is achieved in that steel containing carbon.

хром, марганец, никель и железо, дополнительно содержит титан, цирконий алк ииний, бор, редкоземельные металлы при следующем соотношении компоHeHtOB , вес.%:chromium, manganese, nickel and iron, additionally contains titanium, zirconium alkynium, boron, rare earth metals in the following ratio of compound HeHtOB, wt.%:

0,01-0,150.01-0.15

УглеродCarbon

12-1512-15

ХромChromium

13-15,513-15,5

МарганецManganese

0,5-6,00.5-6.0

НикельNickel

0,01-0,80.01-0.8

ТитанTitanium

0,001-0,30.001-0.3

ЦирконийZirconium

0,01-0,5 ,0.01-0.5,

АлкминийAlkmini

0,0001-0,0050,0001-0,005

Бор РедкоземельныеBor Rare Earth

металлы metals

0,05-0,1 Остальное Железо В качестве редкоземельных металлов может быть вз т мишметалл, содержащий один или несколько элементов лантаноидов: лантан, церий, празеодим , неодим.0.05-0.1 Remaining Iron As rare-earth metals, mishmetal containing one or more elements of lanthanides can be taken: lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium.

Углерод, как аустенитообразующий элемент, вводитс  в сталь в количестве не менее 0,01% дл  получени  в стали аустенитной структуры. Верхний предел по углероду 0,15% ограничен с целью предупреждени  образовани  в закаленной стали карбидов хрома (), которые оказывают отрицательное вли ние на склонность стали к межкристаллитной коррозии.Carbon, as an austenitic-forming element, is introduced into the steel in an amount of at least 0.01% to obtain an austenitic structure in the steel. The upper limit on carbon is 0.15% limited to prevent the formation of chromium carbides () in hardened steel, which have a negative effect on the tendency of steel to intergranular corrosion.

Нижний предел по хрому 12% соответствует концентрации, при которой сталь имеет положительный электрохимический потенциал и  вл етс  коррозйонностойкой . Содержание хрома ниже 12% приводит к смене знака электрохимического потенциала и сталь становитс  некоррозионностойкой. Верхний предел по хрому 15% ограничен с целью исключить образование при нагреве « -феррита, который  вл етс  хрупкой фазой при низких температурах .The lower limit of 12% for chromium corresponds to the concentration at which the steel has a positive electrochemical potential and is corrosion resistant. The chromium content below 12% leads to a change in the sign of the electrochemical potential and the steel becomes noncorrosive. The upper limit for chromium is 15% limited in order to exclude the formation of a " ferrite " upon heating, which is a brittle phase at low temperatures.

Прин тые пределы по марганцу обусловлены необходимостью получить стал со структурой аустенита. Дл  этого при прин том соотношении компонентов требуетс  не менее 13% марганца.Верхний предел 15,5% обусловлен тем, что при такой концентрации марганца сталь еще не про вл ет сильной склоности к деформационному упрочнению, что приводит к охрупчиванию стали.The accepted limits on manganese are due to the need to obtain steel with austenite structure. To do this, with a ratio of components required, at least 13% of manganese is required. The upper limit of 15.5% is due to the fact that, at this concentration of manganese, steel still does not show a strong tendency to work hardening, which leads to embrittlement of steel.

Нижнее содержание никел  0,8% определ ет количество этого элемента , необходимое дл  получени  служебных свойств при температурах до , верхнее 6% при температурах до j253C.The lower nickel content of 0.8% determines the amount of this element necessary for obtaining service properties at temperatures up to, the upper 6% at temperatures up to j253C.

Нижний предел по титану 0,01% указывает концентрацию, начина  с которой про вл етс  положительное вли ние титана на снижение склонности стали к межкристаллитной коррозии , которое заключаетс  в том, что введенный в сталь титан св зывает углерод в карбид Т«С. Благодар  этому затрудн ютс  услови  дл  образовани  карбида который снижает коррозионную стойкость стали за счет уменьшени  концентрации хрома ниже минимального предела в приграничных зонах. Содержание титана выше 0,8% нецелесообразно, так как излишний против указанного титан в стали предлагаемого состава не принимает участи  в образовании карбида Ti С.The lower limit for titanium is 0.01%, which indicates the concentration, beginning with which the positive effect of titanium on reducing the tendency of steel to intergranular corrosion, which consists in the fact that titanium introduced into steel binds carbon to carbide T & C. Due to this, it is difficult to form carbide which reduces the corrosion resistance of the steel by reducing the chromium concentration below the minimum limit in the border areas. The titanium content is higher than 0.8% is impractical, since the excess titanium in the steel of the proposed composition does not take part in the formation of Ti carbide C.

Нижний предел по бору 0,0001% указывает концентрацию, при которой улучшаютс  гор ча  пластичность стали , верхний предел 0,005% обозначает содержание, выше которого бор образует избыточную фазу и ухудшает пластические свойства стали при высоких температурах.The lower boron limit of 0.0001% indicates the concentration at which the hot ductility of steel improves, the upper limit of 0.005% indicates the content above which boron forms an excess phase and impairs the ductility of the steel at high temperatures.

Нижние пределы по цирконию (0,001 и алюминию (0,01%) при легировании показывают наименьшее их содержание, начина  с которого указанные элементы повышают прочность стали при +700С за счет образовани  мелкодисперсного и труднорастворимого карбида Zf и тонкого сло  окисла А1jOj затрудн ющего диффузионные процессы и дальнейшее окисление металла при высоких температурах, способствуют получению более мелкого зерна за счет образовани  соединений A1N и , которые при затвердевании слитка кристаллизуютс  в виде субмикроскопической пыли , играющей роль барьеров дл  роста зерна при последующих нагревах,а также повышают ударную в зкость при криогенных температурах и улучшают деформируемость стали в холодном состо нии за счет оттеснени  избыточных фаз в тело, зерна.The lower limits for zirconium (0.001 and aluminum (0.01%) with doping show the smallest content, starting from which these elements increase the strength of steel at + 700 ° C due to the formation of fine and poorly soluble Zf carbide and a thin layer of AljOj oxide which impedes diffusion processes and further oxidation of the metal at high temperatures contributes to the production of finer grains due to the formation of compounds A1N and, which, upon solidification of the ingot, crystallize in the form of submicroscopic dust, which plays the role of barriers to grain growth during subsequent heating, as well as increasing toughness at cryogenic temperatures and improving the cold deformability of steel due to the displacement of excess phases into the body, grains.

Верхние пределы по цирконию 0,3% и алюминию 0,5% ограничены с целью предупреждени  завьааенного легировани  твердого раствора, так как содержание циркони  и алюмини  выще указанных пределов из-за их ограниченной растворимости в аустените може привести к образованию и выпадению избыточньох фаз в межзеренные пространства в виде грубых вьщелений и вызвать охрупчивание металла.The upper limits for zirconium 0.3% and aluminum 0.5% are limited in order to prevent the curd alloying of the solid solution, since the content of zirconium and aluminum is higher than the specified limits due to their limited solubility in austenite can lead to the formation and precipitation of excess phases in intergranular spaces in the form of rough inclusions and cause embrittlement of the metal.

Прин тое ограничение по сумме элементов-лантаноидов: лантана, цери , празеодима, неодима 0,05-0,1% продиктовано так, что присутствие одного или всех элементов в указанных количествах,благодар  их высокой поверхностной активности и сродству к фосфору и сере, тормозит диффузионную подвижность у границ зерен углерода, хрома, серы, фосфора и способствует оттеснению избыточных фаз в тело зерна.The accepted limit on the amount of lanthanide elements: lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium 0.05-0.1% is dictated so that the presence of one or all elements in the specified amounts, due to their high surface activity and affinity for phosphorus and sulfur, inhibits diffusion mobility at the grain boundaries of carbon, chromium, sulfur, phosphorus, and contributes to the displacement of excess phases into the body of the grain.

Опытные плавки сталей приведены в табл..Experienced smelting steel are given in table ..

В табл.2, представлены механические свойства,деформируемость основного металла и сварного шва. Из данных табл.2 следует, что пре имущества предлагаемой стали про вл ютс , главным образом, при испытании металла после провоцирующего отпуска , имитирующего термические услови  после сварки. При работа развити  трещины (dp) основного металла предлагаемой стали равн 3,9-6,3 кгсм/см,тогда как у известной , dp 1, 5-1,6 кгсм/см. Еще большее различие в величинах ударной в зкости (Ян и ар при криогенных температурах предлагаемой и известной сталей наблюдаетс  при испытании сварного шва - работа, развити  ctp составл ет 3,1-4,3 кгсм/см и 0,5-0,6 кгсм/см соответственно. Исследование фрактрг IpaNM подтвердило, что все образцы предлагаемой стали,испытанные при разрушались в зко, образцы известной стали имели участки полностью хрупкого разрушени . Преимущество предлагаемой стали наблюдаТаблица етс;  также при исследовании деформируемости Й вГ отпущенном состо нии величина Rj предлагаемой стали значительно меньше отличаетс  от , чем у известной. Применеиие предлагаемой стали позвол ет сократить номенклатуру сталей при изготовлении конструкций химического машиностроени  и криогенной техники, сократить расход дорогосто щего хладагента при захолаживании, так как конструкции из предлагаемой стали имеют меньшие геометрические размер  , снизить вес конструкций, экономить остродефицитный никель в количестве 65 кг на тонну металла. Применение стали целесообразно дл  изготовлени  сварных и несварных конструкций, работак цих при темпеоатурах от до практически во всех област х машиностроени .Table 2 presents the mechanical properties, the deformability of the base metal and the weld. From the data of Table 2 it follows that the advantages of the proposed steel are mainly manifested in the testing of metal after provoking tempering, simulating thermal conditions after welding. When the work develops cracks (dp) of the base metal of the proposed steel, it is equal to 3.9-6.3 kgcm / cm, while in the known, dp 1, 5-1.6 kgcm / cm. An even greater difference in the values of toughness (Jan and ap at cryogenic temperatures of the proposed and known steels is observed when testing the weld - work, the development of ctp is 3.1-4.3 kgcm / cm and 0.5-0.6 kgcm / cm, respectively. An IpaNM fractal study confirmed that all samples of the proposed steel, tested when destroyed, samples of known steel had completely brittle fracture areas. The advantage of the proposed steel is observed: Also in the study of the deformability of the released condition Rj of the proposed steel differs significantly less than that of the known steel.The use of the proposed steel allows reducing the steel range in the manufacture of chemical engineering and cryogenic engineering, reducing the cost of expensive refrigerant during cooling, as the designs of the proposed steel have a smaller geometric size, reduce weight designs, save the scarcely nickel in the amount of 65 kg per ton of metal. The use of steel is advisable for the manufacture of welded and non-welded structures, working at tempoatures from to almost all areas of engineering.

В10,18 15,1 4,0 6,0 0,025B10.18 15.1 4.0 6.0 0.025

Б20,05 17,1 4,5 10,0 0,030B20.05 17.1 4.5 10.0 0.030

Специально не вводилс .Not specifically introduced.

0,45 1,2 0 ,4 1,8 |Сварной шов термообработке не подвергалс . Определ ли на основном металле после закалки + отпуска , 30 мин.0.45 1.2 0, 4 1.8 | The weld was not heat treated. Determined on the base metal after quenching + tempering, 30 min.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Коррозионностойка  свариваема  сталь, содержаща  углерод, хром, никель , марганец, железо, отличающа с  тем, что, с целью повышени  ударной в зкости сварного шва при криогенных температурах, пластичности при холодной обработке давлением , она дополнительно содержит титан , цирконий, алюминий, бор, редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:A corrosion-resistant steel to be welded, containing carbon, chromium, nickel, manganese, iron, is characterized in that, in order to increase the toughness of the weld at cryogenic temperatures, ductility under cold working by pressure, it additionally contains titanium, zirconium, aluminum, boron, rare earth metals in the following ratio of components, wt.%: Углерод 0,01-0,15Carbon 0.01-0.15 Хром12-15Chrome 12-15 Марганец 13-15,5Manganese 13-15,5 Таблица 2table 2
SU792824223A 1979-09-28 1979-09-28 Corrosion-resistant weldable steel SU874761A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792824223A SU874761A1 (en) 1979-09-28 1979-09-28 Corrosion-resistant weldable steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792824223A SU874761A1 (en) 1979-09-28 1979-09-28 Corrosion-resistant weldable steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU874761A1 true SU874761A1 (en) 1981-10-23

Family

ID=20852594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792824223A SU874761A1 (en) 1979-09-28 1979-09-28 Corrosion-resistant weldable steel

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU874761A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001004372A1 (en) * 1999-07-12 2001-01-18 Evgeny Vasilievich Kuznetsov Heat-resistant high-temperature steel
US8313691B2 (en) 2007-11-29 2012-11-20 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
US8337748B2 (en) 2007-12-20 2012-12-25 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements
US8337749B2 (en) 2007-12-20 2012-12-25 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
US8877121B2 (en) 2007-12-20 2014-11-04 Ati Properties, Inc. Corrosion resistant lean austenitic stainless steel
RU2545856C2 (en) * 2013-08-02 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) High-strength cryogenic austenite weldable structural steel and steel obtainment method
RU2585899C1 (en) * 2015-02-02 2016-06-10 Григорьянц Александр Григорьевич Structural cryogenic austenitic high-strength welded steel and method for production thereof

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001004372A1 (en) * 1999-07-12 2001-01-18 Evgeny Vasilievich Kuznetsov Heat-resistant high-temperature steel
US8313691B2 (en) 2007-11-29 2012-11-20 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
US10370748B2 (en) 2007-11-29 2019-08-06 Ati Properties Llc Lean austenitic stainless steel
US9617628B2 (en) 2007-11-29 2017-04-11 Ati Properties Llc Lean austenitic stainless steel
US8858872B2 (en) 2007-11-29 2014-10-14 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
US9133538B2 (en) 2007-12-20 2015-09-15 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements
US9121089B2 (en) 2007-12-20 2015-09-01 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
US8877121B2 (en) 2007-12-20 2014-11-04 Ati Properties, Inc. Corrosion resistant lean austenitic stainless steel
US8337749B2 (en) 2007-12-20 2012-12-25 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
US9624564B2 (en) 2007-12-20 2017-04-18 Ati Properties Llc Corrosion resistant lean austenitic stainless steel
US9822435B2 (en) 2007-12-20 2017-11-21 Ati Properties Llc Lean austenitic stainless steel
US9873932B2 (en) 2007-12-20 2018-01-23 Ati Properties Llc Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements
US10323308B2 (en) 2007-12-20 2019-06-18 Ati Properties Llc Corrosion resistant lean austenitic stainless steel
US8337748B2 (en) 2007-12-20 2012-12-25 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel containing stabilizing elements
RU2545856C2 (en) * 2013-08-02 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) High-strength cryogenic austenite weldable structural steel and steel obtainment method
RU2585899C1 (en) * 2015-02-02 2016-06-10 Григорьянц Александр Григорьевич Structural cryogenic austenitic high-strength welded steel and method for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0545753B1 (en) Duplex stainless steel having improved strength and corrosion resistance
KR100957664B1 (en) Austenitic-ferritic stainless steel sheet
US4155752A (en) Corrosion-resistant ferritic chrome-molybdenum-nickel steel
EP0787813B1 (en) A low mn-low Cr ferritic heat resistant steel excellent in strength at elevated temperatures
WO2007029515A1 (en) High-toughness wear-resistant steel exhibiting little hardness change in service and process for production thereof
EP0703301B1 (en) High chromium ferritic heat-resistant steel
JP4369612B2 (en) Steel plate for low quenching or normalizing type low alloy boiler steel pipe excellent in toughness, and method of manufacturing steel pipe using the same
JP7226598B2 (en) Abrasion-resistant steel plate and manufacturing method thereof
JP3732424B2 (en) Manufacturing method of hot-rolled steel sheet with high weather resistance and high workability
JP3457834B2 (en) Weld metal for low Cr ferritic heat resistant steel with excellent toughness
EP3926057A1 (en) High-mn steel and method for manufacturing same
SU874761A1 (en) Corrosion-resistant weldable steel
GB2131832A (en) Steel material exhibiting superior hydrogen cracking resistance in a wet sour gas environment
EP0603402B1 (en) High-chromium and high-phosphorus ferritic stainless steel excellent in weatherproofness and rustproofness
RU2731223C1 (en) High-strength welded cold-resistant steel and article made therefrom
JP5130472B2 (en) Method for producing high-tensile steel material with excellent weld crack resistance
JPS6358214B2 (en)
JP3387378B2 (en) High Mn steel slab, continuous casting method thereof, and method of manufacturing high tensile steel material
JP3237137B2 (en) High chromium ferritic heat-resistant steel with small decrease in strength of weld heat affected zone
JP3440710B2 (en) H-section steel excellent in toughness of fillet portion and method for producing the same
CN112513309B (en) Steel sheet and method for producing same
JP2000045042A (en) H SHAPE STEEL FOR TUNNEL SUPPORT, HAVING TENSILE STRENGTH OF 490 N/mm2 AND ABOVE AND EXCELLENT IN BENDABILITY, AND ITS MANUFACTURE
JP3928200B2 (en) Ferritic heat resistant steel with excellent high temperature weld crack resistance and toughness in heat affected zone
CN113201697A (en) High-temperature concentrated sulfuric acid corrosion resistant austenitic stainless steel with excellent hot-working performance and hot-piercing method thereof
JP3572152B2 (en) Low Cr ferritic cast steel with excellent high temperature strength and weldability