Сталь
Владельцы патента RU 2439190:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (ОАО НПО "ЦНИИТМАШ") (RU)
Изобретение относится к области металлургии, в частности к легированной стали, используемой для изготовления деталей атомного и гидротурбинного оборудования, работающего при температурах от минус 30 до 350°С. Сталь содержит углерод, хром, никель, кремний, марганец, медь, серу, фосфор, алюминий, водород, кислород, кобальт и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,03-0,06, кремний 0,10-0,30, марганец 0,30-0,60, хром 12,00-13,5, никель 2,8-3,2, медь 0,8-1,3, водород не более 3 ppm, кислород не более 60 ppm, алюминий 0,002-0,015, кобальт не более 0,05, сера не более 0,015, фосфор не более 0,015, железо остальное. Сталь обладает высокой пластичностью и ударной вязкостью при отрицательных температурах, что позволяет повысить ресурс эксплуатации оборудования. 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к легированной стали, которая может быть использована для изготовления деталей атомного и гидротурбинного оборудования, работающего при температурах от минус 30 до 350°С.
Известна высокопрочная коррозионностойкая сталь мартенситного класса, состоящая из следующих компонентов, мас.%:
| Углерод | до 0,06 |
| Кремний | до 0,04 |
| Марганец | 0,30-0,60 |
| Хром | 12,00-13,0 |
| Никель | 2,8-3,2 |
| Медь | 0,8-1,1 |
| Сера | до 0,025 |
| Фосфор | до 0,025 |
| Железо | остальное |
Недостатком указанной стали является невысокая ударная вязкость, в частности в области отрицательных температур, а следовательно, повышенные значения критической температуры хрупкости.
С целью повышения ударной вязкости предложена экономнолегированная коррозионностойкая сталь, содержащая углерод, хром, никель, кремний, марганец, медь и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий, водород, кислород и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Углерод | 0,03-0,06 |
| Кремний | 0,10-0,30 |
| Марганец | 0,30-0,60 |
| Хром | 12,00-13,5 |
| Никель | 2,8-3,2 |
| Медь | 0,8-1,3 |
| Водород | не более 3 ррм |
| Кислород | не более 60 ррм |
| Алюминий | 0,002-0,015 |
| Кобальт | не более 0,05 |
| Сера | не более 0,015% |
| Фосфор | не более 0,015% |
| Железо | остальное |
Предлагаемая сталь, при изготовлении из нее литых и кованых изделий элементов оборудования АЭУ, обладает более высокой пластичностью и ударной вязкостью при отрицательных температурах, при этом критическая температура хрупкости снижается в сторону отрицательных температур. Это позволит увеличить ресурс эксплуатации оборудования свыше 30 лет. Достигаемый эффект обеспечивается за счет повышения чистоты металла по неметаллическим включениям путем введения алюминия и кислорода в заданных пределах (снижается содержание оксидов, силикатов, алюмосиликатов и сульфидов ниже 2,5 балла по шкале ГОСТ 1778), а также за счет исключения возможности флокенообразования и водородного охрупчивания при содержании водорода в заданных пределах.
Химические составы трех плавок предлагаемой стали и двух плавок известной стали приведены в табл. 1. В табл. 2 приведены механические свойства и ударная вязкость (в т.ч. при отрицательных температурах до -60°С) предлагаемой стали после оптимального режима термической обработки: первая нормализация от 950°С, вторая нормализация от 800°С, отпуск при температуре 620°С.
Сталь, содержащая углерод, хром, никель, кремний, марганец, медь, серу, фосфор и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий, водород, кислород и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Углерод | 0,03-0,06 |
| Кремний | 0,10-0,30 |
| Марганец | 0,30-0,60 |
| Хром | 12,00-13,5 |
| Никель | 2,8-3,2 |
| Медь | 0,8-1,3 |
| Водород, ppm | не более 3 |
| Кислород, ppm | не более 60 |
| Алюминий | 0,002-0,015 |
| Кобальт | не более 0,05 |
| Сера | не более 0,015 |
| Фосфор | не более 0,015 |
| Железо | Остальное |
