Коррозионностойкая сталь

 

Союз Севетскик

Сощиапнстическик

PBcA пик рц 9472 1 9,® (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230 81 (21) 3249656/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 3007,82. Бюллетень №28

Дата опубликования описания 300782 (51) М. Кп.з

С 22 С 38/44

Государственный к иитет

СССР по делаи изобретений и открытий (531УДК 669.14. .018.8-194 (088.8) Е.A.Íèêàíäðîâà, Л.А.Тараканов, С.A.Ãoëoâàíåíêo, - В.А.Шереметьев, Э.Т.Шаповалов, Б.А.Клыпин, В.Л.Хмельникер, Е.Г.Васильченко, П.A.Àíòèêàéí, В.Н.Жучин, М.М.Клюев, B.М.Доронин, Е.C.Ìoðîçoí

Г.А.Чистяков, Н.Г.Спирин и Н.Н.Боровлев (72) Авторы изобретения

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения "Атомэнергомаш" (71) Заянители (54т КОРРОЗИОННОСТОИКАЯ СТАЛЬ

Изобретение относится к металлургии, в частности к изысканию коррозионностойких сталей, используемых в энергетическом машиностроении.

Наиболее. близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является сталь соста— ва 1j, нес.%:

Углерод 0,24-0,3

Хром 15,5-17,8

Никель 2,2-3,2

Молибден 2,5-3,2

Азот 0,05-0,12

Бор 0,002-0,005

Кремний 0,2-0,7

Марганец 0,3-1,2

Медь 0,25

Железо Остальное

Недостатком известной стали является относительно низкая эрозионная стойкость и весьма незначительное сопротивление питтинговой коррозии.

Цель изобретения — обеспечение устойчивости против питтинговой коррозии в средах, содержащих ионы хлора, а также повышение эрозионной стойкости и износостойкости в пароводяных средах при температурах до

350 С.

Поставленная цель достигается тем„ что сталь, содержащая углерод, хром, никель, молибден, азот, марганец, кремний, железо, дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Углерод 0,13-0„23

Хром тп Никель 2,0-3„0

Молибден 0,8-2,5

Азот 0,11-0,25

Марганец 0,3-0,8

Кремний 0,3-0,8

Иттрий 0,005-0,15

Железо Остальное

B табл. 1 принеден химический состав исследованных плавок предлагаемой стали, а в табл. 2 - свойства этих плавок.

Плавки выплавляют в открытых индукционных печах. Верхний предел по содержанию азота получен при переплаве в плазменно-дуговой печи.

Вес плавки 50 кг, нес слитков 17 кг.

Слитки проконывают после медленного нагрева до 1180, на сортовой металл и сутунки. Затем сутунки подвергали горячей прокатке на лист толщиной 3-5 мм по тому же режиму, что и при ковке, 947219

ВЕрхности образцов и потери массы при корроэионных испытаниях в среде

10%-ro-раствора РеС1, отличающегося высокой насыщенностью хлорионов, были весьма незначительны и составляли 2-10 г/м .ч, в то время как

Ф. потери .массы у известной стали сос тавляли 30 г/м ч и наблюдался пит1. тинг. Потери в 3%-ном растворе йаС1 при кипении у известной стали на 1-1,5 порядка ниже, чем у известной. При этом прочностные, пластические свойства и сопротивление задиранию остаются на достаточно высоком уровне н отвечают требованиям эксплуатационных свойств стали.

Применение описываемой стали позволяет увеличить сроки службы што ков и шпинделей арматуры атомных электростанций, а также увеличить сроки службы сальниковых уплотнений с асбографитовой илн другой набивкой при применении штоков н шпинделей иэ новой стали, избежать утечки рабочей среды и разгерметизации сальников, приводящей к аварийным отключениям энергоустановок.

Таблица 1

Плавки

2,0 0,04 0,18

А1 0 13 О,ЗЬ 0 67 18,0

А2 <0 16 0,68 0,30 17,2

3,0

Остальное

1,2

0,15

2,0

0,20

АЗ ". 0,17 0,57 0,58 17,0

2,4

0,06

0,25

2,5

А4 0,18 0,44 0,80 16,5

А5 0,20 0,60 0,56 17 5

1,7

0,15

2,2

0,02

2,8

0,01 0,11

0,8

Аб 0,23 0,80 0,68 16,5

1,8

0,00б

0,18

2,1

%)

P u S 6 0,025 во всех плавках. свойства стали определяют на образцах термически обработанных по режиму: закалка с температуры

1030 С с охлаждением в масле с последующим отпуском при 380 С в течение

3 ч с охлаждением на воздухе. Такая S термическая обработка. стали обеспечивает получение мартенситоферритной структуры с содержанием 3 -феррита 5-15%.

Из данных табл. 2 следует, что 10 преимущества предлагаемой стали проявляются главныи образом в увеличении коррозионной устойчивости против питтинговой коррозии и увеличения зрозионной стойкости. Так эрозионная стойкость описываемой стали составляет 1,00-1,17 стойкости стали 09Х18Н9Т, тогда как стойкость известной стали составляет всего . лишь 0,82. Еще большее различие в величинах потенциала питтингообраэования предлагаемой и известной стали +200+380 мВ - у описываемой стали и -80 мВ - у известной. У всех исследованных плавок описываемой стали не наблюдалось питтинга на по947219 ао

«-4 СЧ оо с а оо ф !«Ъ lO 00 о а !ч

«4 «"Ф ° 4 «»! ао н сЧ оо а оо

6 о Н б! ч Ol

ы и о а m о а !ч я е !ч m ao о м

Ч Ч . Ч М СЪ ф М Э т4 ь

Ю о е4 . «al СеЪ е а <ч w в m н ч !ч о

«! <ч ч а з оъ . н «! «0

«.«

Ю и е

«Ч Ф и

Ch Ю ф ф а «г е о м î е а сч о .а н !Ч ч а м к

° -4

М

D,е

° Ф м и чР а«! 40 ) е а a«! e cu в о о СЧ С Ъ «- а"1 еч «-! «-4 cv «.! а «э О\ г4 «!е «3

%-е

Ю ф ч> о а Ф (Ч A «! Ю М EO СЧ Ф «"! ОЪ н i ч i сч сч а «1 « N с ъ к

:! х нд ! ок ! Э Ф ! !бн ! l6Ц ! Ж !

Г а н

М

Ю !

«-«

»

Ю а ф an СеЪ

° З Ъ а о о

° е ЕЪ СЧ

Се) <ч в о о а <ъ (ч !

Ч Ю > е0 Ю с, !«б еъ о

f4 U! t4 ! A !

»М ! нх ! (бх ! Ch t6 ! эни! ! 3!a

Ю Ю

an о а

СЪ СЧ ГЪ ь Ю Ю о а о а о а

CV (еЪ Р3 Г Ъ Р3 ь о а о (Ч Г Ъ <Ч

60 н н х

И! !! ! ! ! ! ! !! в в

6 ! й!

«! Х !

М

Ф

И е !

» о

I и д

0! и Ф! о

Щ !«

U Х ! с ! ! ! р в о о «э !ч

<Ч «.4 an «Ое m г4 «!е Ф „Р

X !

» о х

° е ю О

ЮР 0

«а0

3 !

0 СЧ х а0 0 хо е

0) СЧ оао

Ое е-< !»

Д, 7 о е

Х нх х

О а U

Q, «б о

Х

X оЭ X

Ц о и о

О оо е0 0а х «

Ф !0 е !

» х х е ох ое.

u o,vi

0хЕ о х

Х !»

«Г»

Ю -!

lr» 1

ГЧ

C) ь

Т»

1.с I cF о

1-1

Ю

Ю

« 4 т о

ОЪ м

+ о о

i-! «-.1 Ф Ю м !

CO

Ю

Т»! Ф

Lr»

Ю вЂ” с-!

C)

Ю м

+ с

Ю !

I о

«О

Г 4

«0

«Г»

C) К к

X ф

Р» о в

r!»

0, Ю о о с» х

1 .«»

Я х

rr» .й х х в

О . ГГ»

Х о с в

Ir» + х в -!

» хй о в ац ° нвх сц в ою цаII» И ГЧ

Ф н о Я о ф и в о о о

Х

cg

C о х о

11

rII 1 I н и1

1 I

C1w I

01

X 1

3 l

С 1

rII I 1

1 м

В ю I а 1 1

1 I ж. Г

Х 1

Гц 1

r«I I Гч I °

Д 1 ю 1

1 1

l а, 1

1

Й Ф 1, х

8Н 1 в о

1

А3 а 1 х I

М 1 ф х ае

В! ul

11 1, в о е х

1, 947219

„, o

O Г!

Г 1

О Ф

C) о ЧЭ

Р!

+ О

Ф Ю с»

« — «О

О Ol

М »

Д Ch вх и ц«о

О В rt х ах

К О Г»1

О о

Н ГЯ с- ооо ххах д rr» (б Ц1 хоев

ZI»,I O оажн жn,uII, mr«IOZ оeхх а, н а

rI» m 0 I:

1 о

«л

I р 1 р о

1

I

1 о о 1

«у 1

l

I

C) ! с« I

1

Ю I о

СГ 1

1 ! о о

Ю 1 со

t о

Ю 1

Г1

Ю 1 ю 1 м 1

1 1

Ю

СЧ 1 м

I

1 и 1 воц о о ,Г» ВO!

l;nа

«D х rd

ЦЦИU з ГГ»

ГГ» Р 4 в оох хиь

N в

Ц В Г» Ц и» ж ф в (х п,п, ойдо

Х I»» К вело ц х х

947219

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1О

1. Авторское свидетельство СССР.9 309064, кл. С 22 С 38/58, 1969.

Составитель В. Брострем

Редактор В. Пилипенко Техред М. Рейвес Корректор Н. Король

Заказ 5549/41

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Коррозионностойкая сталь, содержащая углерод, хром, никель, молибден, азот, кремний, марганец, железо, о-т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения устойчивости против питтинговой коррозии, повьааения эрозионной стойкости и из носостойкости, она дополнительно содержит аттрий при следующем соотнощении компонентов, вес.Ф:

Углерод 0,13-0,23

Хром 16,5-18,0

Никель

Молибден

Азот

Кремний

Марганец

Иттрий

Железо

2,0-3,0

0,8-2,5

0,11-0,25

0,3-0,8

0,3-0,8

0,005-0,15

Остальное