RU2049146C1

RU2049146C1 - Steel

Info

Publication number: RU2049146C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Лебедев; В.Р. Сулягин; Л.Б. Насоновская; М.М. Сандомирский; Ю.В. Соболев; В.В. Чернышев; А.М. Кузьменко; А.А. Сафронова; В.И. Ефимова; Л.И. Беляева
Original assignee: Акционерное общество "Ижорские заводы"
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1995-11-27

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: steel has the following qualitative and quantitative composition, mas. carbon 0.09-0.12; manganese 0.90-1.35; nickel 1.50-2.0; silicon 0.20-0.35; vanadium 0.005-0.02; niobium 0.005-0.02; aluminium 0.015-0.045; calcium 0.005-0.01; chromium 0.05-0.2; molybdenum 0.01-0.12; the balance, iron, provided the sum of chromium and molybdenum does not exceed 0.32. EFFECT: higher impact strength bin zone of thermal effect of welded joints. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, более конкретно к сталям, применяемым в энергетической промышленности для изготовления транспортных контейнеров по перевозке отработанного ядерного топлива. The invention relates to metallurgy, and more particularly to steels used in the energy industry for the manufacture of transport containers for the transportation of spent nuclear fuel.

Известна сталь следующего состава: Углерод 0,30 Марганец 1,35 Никель 1,0-2,0 Кремний 0,20-0,35 Железо и примеси Остальное
Цель изобретения получение стали с высоким уровнем ударной вязкости в зоне термического влияния сварных соединений.Known steel of the following composition: Carbon 0.30 Manganese 1.35 Nickel 1.0-2.0 Silicon 0.20-0.35 Iron and impurities Else
The purpose of the invention is the production of steel with a high level of toughness in the heat affected zone of welded joints.

Цель достигается тем, что в сталь, содержащую углерод, марганец, никель, кремний дополнительно вводят хром, молибден, ванадий, ниобий, алюминий и кальций при следующем соотношении компонентов, мас. Углерод 0,09-0,12 Марганец 0,9-1,35 Никель 1,5-2,0 Кремний 0,2-0,35 Ванадий 0,005-0,02 Ниобий 0,005-0,02 Алюминий 0,015-0,045 Кальций 0,005-0,010 Хром 0,05-1,2 Молибден 0,01-0,12 Железо и примеси Остальное при условии, что сумма хрома и молибдена не более 0,32. The goal is achieved by the fact that in steel containing carbon, manganese, nickel, silicon, chromium, molybdenum, vanadium, niobium, aluminum and calcium are additionally introduced in the following ratio of components, wt. Carbon 0.09-0.12 Manganese 0.9-1.35 Nickel 1.5-2.0 Silicon 0.2-0.35 Vanadium 0.005-0.02 Niobium 0.005-0.02 Aluminum 0.015-0.045 Calcium 0.005 -0.010 Chromium 0.05-1.2 Molybdenum 0.01-0.12 Iron and impurities The rest, provided that the sum of chromium and molybdenum is not more than 0.32.

Выбор элементов для легирования выбранной марки стали определялся требуемыми свойствами и стоимостью. The choice of elements for alloying the selected steel grade was determined by the required properties and cost.

Углерод в стали в количестве 0,09-0,12% выбран с целью обеспечения высокой пластичности, снижения хрупкости околошовной зоны и устранения технологических трещин. Carbon in steel in an amount of 0.09-0.12% was selected in order to ensure high ductility, reduce the brittleness of the heat-affected zone and eliminate technological cracks.

Марганец в стали в количестве 0,9-1,35% выбран из условия обеспечения полной раскисленности стали, повышения прокаливаемости и снижения температуры порога хладноломкости. Manganese in steel in an amount of 0.9-1.35% is selected from the condition of ensuring full deoxidation of steel, increasing hardenability and lowering the temperature of the cold brittleness threshold.

Хром в стали в количестве 0,05-0,2% повышает раскисленность металла. Chrome in steel in an amount of 0.05-0.2% increases the deoxidation of the metal.

Никель в стали в количестве 1,5-2,0% обеспечивает повышение пластичности и вязкости стали и снижает склонность к образованию околошовных трещин. Nickel in steel in an amount of 1.5-2.0% provides an increase in the ductility and toughness of steel and reduces the tendency to form heat-affected cracks.

Кремний в стали в количестве 0,20-0,35% является активным раскислителем стали и понижает чувствительность к перегреву. Silicon in steel in an amount of 0.20-0.35% is an active deoxidizer of steel and reduces the sensitivity to overheating.

Молибден в стали в количестве 0,01-0,12% обеспечивает повышение ударной вязкости и уменьшает чувствительность к отпускной хрупкости. Molybdenum in steel in an amount of 0.01-0.12% provides an increase in impact strength and reduces sensitivity to temper brittleness.

Ванадий в стали в количестве 0,005-0,02% способствует измельчению зерна. Vanadium in steel in an amount of 0.005-0.02% contributes to the grinding of grain.

Ниобий в стали в количестве 0,005-0,02% уменьшает склонность к росту зерна. Niobium in steel in an amount of 0.005-0.02% reduces the tendency to grain growth.

Алюминий в стали в количестве 0,015-0,045% обеспечивает полную раскисленность стали и способствует получению мелкозернистой структуры. Aluminum in steel in an amount of 0.015-0.045% ensures complete deoxidation of the steel and contributes to obtaining a fine-grained structure.

Кальций в стали в количестве 0,005-0,010% выбран из условия необходимости степени раскисленности. Calcium in steel in an amount of 0.005-0.010% is selected from the condition that the degree of deoxidation is necessary.

П р и м е р. Известные и предлагаемые составы сталей выплавлялись в индукционной печи ИСТ-16 и разливались в изложницы по 100 кг. Опытные слитки ковались на плиты 150хL мм, толщиной 40 мм. Нагрев слитков проводился по следующему режиму:
Посадка в печь при температуре ≅800^оС, нагрев по мощности печи до 1050^оС, выдержка 2 ч, интервал ковки 850-1050^оС.PRI me R. Known and proposed compositions of steels were smelted in an induction furnace IST-16 and poured into molds of 100 kg. Experienced ingots were forged on slabs 150xL mm, 40 mm thick. The ingots were heated according to the following mode:
Landing in the furnace at a temperature of ≅800 ^о С, heating by the furnace power up to 1050 ^о С, holding time 2 hours, forging interval 850-1050 ^о С.

После ковки поковки проходили предварительную термическую обработку и охлаждались в кессоне. В таблице приведены химические составы предлагаемой стали и известных, а также данные работы удара (КУ) в зоне термического влияния, полученные при имитации термического цикла сварки в зоне термического влияния с энергией тепловложения 4 кДж/мм. After forging, the forgings underwent preliminary heat treatment and were cooled in a caisson. The table shows the chemical compositions of the proposed steel and the known ones, as well as the data of impact work (KU) in the heat-affected zone obtained by simulating the heat cycle of welding in the heat-affected zone with a heat input energy of 4 kJ / mm.

Введение в состав стали новых компонентов совместно с компонентами известного состава позволит повысить ударную вязкость в зоне термического влияния, не вызывая значительного повышения твердости. The introduction of new components into the steel composition together with components of known composition will increase the toughness in the heat affected zone without causing a significant increase in hardness.

Claims

STEEL containing carbon, manganese, nickel, silicon, iron, characterized in that it additionally contains chromium, molybdenum, vanadium, niobium, aluminum, calcium in the following ratio, wt.

Carbon 0.09 0.12
Manganese 0.90 1.35
Nickel 1.50 2.0
Silicon 0.20 0.35
Vanadium 0.005 0.02
Niobium 0.005 0.02
Aluminum 0.015 0.045
Calcium 0.005 0.01
Chrome 0.05 0.2
Molybdenum 0.01 0.12
Iron Else
provided that the sum of chromium and molybdenum is not more than 0.32.