RU2425172C1 - Heat resistant steel - Google Patents
Heat resistant steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425172C1 RU2425172C1 RU2010114645/02A RU2010114645A RU2425172C1 RU 2425172 C1 RU2425172 C1 RU 2425172C1 RU 2010114645/02 A RU2010114645/02 A RU 2010114645/02A RU 2010114645 A RU2010114645 A RU 2010114645A RU 2425172 C1 RU2425172 C1 RU 2425172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- over
- steel
- content
- silicon
- calcium
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 43
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 13
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 8
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims abstract description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 8
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- -1 AlN nitrides Chemical class 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 229910001068 laves phase Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000009785 tube rolling Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу жаропрочной стали для тепловых энергетических установок с рабочей температурой пара до 650°C.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the composition of heat-resistant steel for thermal power plants with a working temperature of steam up to 650 ° C.
Известна сталь, содержащая от 0,08% до 0,12% углерода; от 0,17% до 0,37% кремния; от 0,3% до 0,6% марганца; от 8,0% до 10,0% хрома; от 0,6% до 2,0% молибдена; от 0,15% до 0,35% ванадия, от 0,10% до 0,20% ниобия; от 0,02% до 0,05% церия; от 0,005% до 0,05% кальция; от 0,03% до 0,07% азота; не более 0,03% фосфора; не более 0,015% серы (см. патент RU №2229532 С2, C22C 38/26).Known steel containing from 0.08% to 0.12% carbon; 0.17% to 0.37% silicon; from 0.3% to 0.6% manganese; from 8.0% to 10.0% chromium; from 0.6% to 2.0% molybdenum; from 0.15% to 0.35% vanadium, from 0.10% to 0.20% niobium; from 0.02% to 0.05% cerium; from 0.005% to 0.05% calcium; from 0.03% to 0.07% nitrogen; not more than 0.03% phosphorus; not more than 0.015% sulfur (see patent RU No. 2229532 C2, C22C 38/26).
Указанная сталь имеет 20-летний опыт эксплуатации в теплоэнергетике в качестве материала трубопроводовов и других элементов, работающих при температурах до 600°C включительно, но не обеспечивает возможность повышения параметров пара тепловых энергоблоков свыше 600°C.The specified steel has 20 years of operating experience in the power industry as the material of pipelines and other elements operating at temperatures up to and including 600 ° C, but does not provide the possibility of increasing the parameters of the steam of thermal power units above 600 ° C.
Известна также сталь, выбранная в качестве прототипа, содержащая углерод; марганец; кремний; хром; вольфрам, молибден; ванадий; ниобий; церий; кальций; азот; бор; серу; фосфор и железо (см. патент РФ №2233285 С2, C22C 38/32). Однако эта сталь не обладает необходимой жаропрочностью при температурах до 650°C.Also known is a steel selected as a prototype containing carbon; manganese; silicon; chromium; tungsten, molybdenum; vanadium; niobium; cerium; calcium; nitrogen; boron; sulfur; phosphorus and iron (see RF patent No. 2233285 C2, C22C 38/32). However, this steel does not have the necessary heat resistance at temperatures up to 650 ° C.
Одной из базовых проблем при создании тепловых энергоблоков с суперсверхкритическими параметрами уровня температур 650°C и давления от 30 до 35 МПа является необходимость разработки более жаропрочных и относительно экономичных конструкционных материалов и в том числе для пароперегревателей и паропроводов. В связи с этим поставлена задача разработки новой жаропрочной стали, обеспечивающей требуемый уровень длительной прочности σ10 5 не менее 98 Н/мм2 при температуре 650°C и длительной пластичности не менее 10%. За основу разработки была принята сталь с содержанием хрома от 8% до 10% и углерода от 0,08% до 0,12%.One of the basic problems in creating thermal power units with supercritical parameters of a temperature level of 650 ° C and a pressure of 30 to 35 MPa is the need to develop more heat-resistant and relatively economical structural materials, including for superheaters and steam pipelines. In this regard, the task was set to develop a new heat-resistant steel that provides the required level of long-term strength σ 10 5 of at least 98 N / mm 2 at a temperature of 650 ° C and a long ductility of at least 10%. The basis of the development was steel with chromium content from 8% to 10% and carbon from 0.08% to 0.12%.
В результате применения оптимизированного комплексного легирования базового состава молибденом, вольфрамом, кобальтом, ванадием, ниобием, алюминием, никелем, микролегирования кальцием, церием, азотом и бором при ограничении содержания фосфора и серы была разработана новая жаропрочная сталь, отвечающая заданным требованиям.As a result of the application of optimized complex alloying of the basic composition with molybdenum, tungsten, cobalt, vanadium, niobium, aluminum, nickel, microalloying with calcium, cerium, nitrogen and boron, while limiting the content of phosphorus and sulfur, a new heat-resistant steel was developed that meets the specified requirements.
Предложена сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, вольфрам, молибден, ванадий, ниобий, кальций, церий, азот, бор, фосфор, серу и железо, отличающаяся тем, что дополнительно содержит кобальт, алюминий и никель при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод от 0,08% до 0,12%; кремний от 0,15% до 0,20%; марганец от 0,4% до 0,6%; хром от 8,0% до 9,5%; кобальт от 3,0% до 4,0%; молибден от 0,4% до 0,6%; вольфрам от 1,8% до 3,0%; ванадий от 0,15% до 0,30%; ниобий от 0,04% до 0,09%; алюминий не более 0,015%; никель не более 0,2%; кальций от 0,005% до 0,05%, азот от 0,03% до 0,07%; церий от 0,02% до 0,05%; бор от 0,001% до 0,006%; фосфор не более 0,015%, сера не более 0,010%, свинец, олово, мышьяк не более 0,006% каждого; железо - остальное.A steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, tungsten, molybdenum, vanadium, niobium, calcium, cerium, nitrogen, boron, phosphorus, sulfur and iron is proposed, characterized in that it additionally contains cobalt, aluminum and nickel in the following ratio of components, wt.%: carbon from 0.08% to 0.12%; silicon from 0.15% to 0.20%; manganese from 0.4% to 0.6%; chrome from 8.0% to 9.5%; cobalt from 3.0% to 4.0%; molybdenum from 0.4% to 0.6%; tungsten from 1.8% to 3.0%; vanadium from 0.15% to 0.30%; niobium from 0.04% to 0.09%; aluminum no more than 0.015%; nickel not more than 0.2%; calcium from 0.005% to 0.05%, nitrogen from 0.03% to 0.07%; cerium from 0.02% to 0.05%; boron from 0.001% to 0.006%; phosphorus not more than 0.015%, sulfur not more than 0.010%, lead, tin, arsenic not more than 0.006% each; iron is the rest.
Технический результат предложенной стали заключается в том, что достигнут требуемый уровень характеристик жаропрочности (длительная прочность
Введение кобальта в количестве от 3,0% до 4,0% способствует уменьшению скорости диффузии легирующих элементов и, как следствие, увеличению дисперсности упрочняющих карбидных и интерметаллидных частиц, а также уменьшению количества δ-феррита в структуре стали, что приводит к увеличению характеристик длительной прочности.The introduction of cobalt in an amount of from 3.0% to 4.0% helps to reduce the diffusion rate of alloying elements and, as a result, increases the dispersion of reinforcing carbide and intermetallic particles, as well as reduces the amount of δ-ferrite in the steel structure, which leads to an increase in the characteristics of long-term durability.
Введение алюминия способствует эффективному раскислению стали. Содержание алюминия более 0,015% приводит к образованию нитридов AlN и резкому снижению длительной прочности стали.The introduction of aluminum contributes to the effective deoxidation of steel. An aluminum content of more than 0.015% leads to the formation of AlN nitrides and a sharp decrease in the long-term strength of steel.
Введение вольфрама в количестве от 1,8% до 3,0% повышает жаропрочность стали за счет упрочнения твердого раствора и карбида М23С6, присутствующего в стали, и выделения фазы Лавеса Fe2W. При введении вольфрама менее 1,8% не достигается нужный эффект повышения длительной прочности, при введении вольфрама более 3% образуется недопустимое количество δ-феррита в стали и снижается ударная вязкость.The introduction of tungsten in an amount from 1.8% to 3.0% increases the heat resistance of steel due to the hardening of the solid solution and M 23 C 6 carbide present in the steel and the separation of the Laves phase Fe 2 W. When tungsten is introduced less than 1.8% does not the desired effect of increasing long-term strength is achieved, with the introduction of tungsten of more than 3%, an unacceptable amount of δ-ferrite is formed in steel and the toughness decreases.
Введение бора в количестве от 0,001% до 0,006% повышает длительную прочность и длительную пластичность за счет растворения бора как поверхностно-активного элемента в граничных зонах, упрочняя границы зерен и замедляя протекание диффузионных процессов в этих участках. Содержание бора ниже нижнего предела в количестве менее 0,001% неэффективно, а выше 0,006% может привести к образованию бористых включений (боридов), которые ухудшают пластичность стали.The introduction of boron in an amount of from 0.001% to 0.006% increases the long-term strength and long-term plasticity due to the dissolution of boron as a surface-active element in the boundary zones, strengthening grain boundaries and slowing the flow of diffusion processes in these areas. A boron content below the lower limit in an amount of less than 0.001% is ineffective, and above 0.006% can lead to the formation of boron inclusions (borides), which impair the ductility of the steel.
Ограничение содержания ниобия до 0,04%-0,09% способствует получению более мелких карбонитридов Nb(C, N) и, как следствие, повышению длительной прочности.The limitation of the niobium content to 0.04% -0.09% contributes to the production of smaller Nb (C, N) carbonitrides and, as a result, to increase the long-term strength.
Ограничение содержания никеля до 0,2% и легкоплавких элементов Sn, Pb, As не более 0,006% каждого способствует повышению длительной прочности.The limitation of the content of nickel to 0.2% and low-melting elements Sn, Pb, As not more than 0.006% of each contributes to an increase in long-term strength.
Содержание углерода в количестве от 0,08% до 0,12% обеспечивает требуемый уровень заданных свойств. Содержание углерода менее 0,08% не обеспечивает необходимого уровня кратковременных механических свойств и длительной прочности. Повышение содержания углерода свыше 0,12% нецелесообразно, так как ухудшает свариваемость стали.The carbon content in an amount of from 0.08% to 0.12% provides the desired level of desired properties. A carbon content of less than 0.08% does not provide the necessary level of short-term mechanical properties and long-term strength. An increase in carbon content in excess of 0.12% is impractical because it impairs the weldability of steel.
Кремний в количестве от 0,15% до 0,20% и марганец в количестве от 0,4% до 0,6% использованы для раскисления стали. При содержании кремния менее 0,15% образуются плохо удаляемые жидкие силикаты, при содержании кремния от 0,15% до 0,20% образуются твердые хорошо удаляемые включения кремнезема, при содержании кремния более 0,20% усиливается склонность стали к тепловой хрупкости. При введении марганца менее 0,4% - низкая раскислительная способность кремния, более 0,6% - практически не влияет на раскислительную способность, поэтому нецелесообразно.Silicon in an amount of from 0.15% to 0.20% and manganese in an amount of from 0.4% to 0.6% are used for the deoxidation of steel. When the silicon content is less than 0.15%, poorly removable liquid silicates are formed, when the silicon content is from 0.15% to 0.20%, solid, well-removable silica inclusions are formed, and when the silicon content is more than 0.20%, the tendency of the steel to thermal brittleness increases. With the introduction of manganese less than 0.4% - low deoxidizing ability of silicon, more than 0.6% - practically does not affect the deoxidizing ability, therefore, it is impractical.
Содержание хрома от 8,0% до 9,5% обеспечивает заданное количество, не более 10% структурно-свободного феррита, технологичность стали в трубном производстве, высокую жаропрочность и ударную вязкость стали. При содержании менее 8,0% хрома понижается жаропрочность стали, при содержании более 9,5% хрома в структуре стали возрастает доля структурно-свободного феррита, понижаются ударная вязкость и технологические свойства.The chromium content from 8.0% to 9.5% provides a predetermined amount, not more than 10% of structurally free ferrite, manufacturability of steel in pipe production, high heat resistance and toughness of steel. When the content is less than 8.0% chromium, the heat resistance of steel decreases, when the content is more than 9.5% chromium, the proportion of structurally free ferrite in the steel structure increases, the toughness and technological properties decrease.
Содержание молибдена от 0,4% до 0,6% обеспечивает жаропрочные свойства стали. Содержание молибдена менее 0,4% не обеспечивает нужной степени легирования твердого раствора, карбидной фазы и жаропрочности, свыше 0,6% экономически нецелесообразно.The molybdenum content from 0.4% to 0.6% provides heat-resistant properties of steel. A molybdenum content of less than 0.4% does not provide the desired degree of alloying of the solid solution, carbide phase and heat resistance, more than 0.6% is not economically feasible.
Содержание ванадия в количестве от 0,15% до 0,30% способствует повышению длительной прочности. При содержании ванадия менее 0,15% не обеспечивается нужная жаропрочность, при содержании более 0,30% его влияние отрицательно, так как ванадий, находясь в твердом растворе, уменьшает силы межатомных связей.The vanadium content in an amount of from 0.15% to 0.30% contributes to an increase in long-term strength. When the content of vanadium is less than 0.15%, the required heat resistance is not provided, when the content is more than 0.30%, its effect is negative, since vanadium, being in solid solution, reduces the strength of interatomic bonds.
Содержание кальция от 0,005% до 0,05% повышает изотропность свойств, снижая вторичное окисление стали и способствуя равномерному распределению сульфидных и оксидных включений. Содержание кальция в количестве менее 0,005% нецелесообразно в связи с отсутствием влияния малых концентраций этого элемента на характер неметаллических включений и изотропных свойств стали. Введение кальция в количестве более 0,05% вызывает технологические трудности. В случае применения металлического кальция эти трудности выражаются в сильном пироэффекте и выбросах жидкой стали. В случае применения силикокальция недопустимо увеличивается содержание кремния в стали.The calcium content from 0.005% to 0.05% increases the isotropy of properties, reducing the secondary oxidation of steel and contributing to a uniform distribution of sulfide and oxide inclusions. The calcium content in an amount of less than 0.005% is impractical due to the lack of influence of low concentrations of this element on the nature of non-metallic inclusions and isotropic properties of steel. The introduction of calcium in an amount of more than 0.05% causes technological difficulties. In the case of the use of metallic calcium, these difficulties are expressed in a strong pyroelectric effect and emissions of liquid steel. In the case of silicocalcium, the silicon content in the steel unacceptably increases.
Содержание церия в количестве от 0,02% до 0,05% способствует глобуляризации неметаллических включений, уменьшает количество оксидных включений типа глинозема и шпинелей, очищает границы зерен и повышает ударную вязкость. При содержании церия менее 0,02% указанный эффект не достигается. Содержание церия более 0,05% может привести к повышению загрязненности стали сложными включениями.The cerium content in an amount of from 0.02% to 0.05% contributes to the globularization of non-metallic inclusions, reduces the amount of oxide inclusions such as alumina and spinel, cleans grain boundaries and increases toughness. When the cerium content is less than 0.02%, this effect is not achieved. A cerium content of more than 0.05% can lead to increased pollution become complex inclusions.
Азот в количестве от 0,03% до 0,07% вводится в сталь с целью повышения жаропрочности за счет образования тугоплавких и мелкодисперсных соединений типа карбонитридов V(C, N). При содержании менее 0,03% азота образование карбонитридов не наблюдается. Введение азота более 0,07% может способствовать образованию в слитках раковин и пузырей.Nitrogen in an amount of 0.03% to 0.07% is introduced into steel in order to increase heat resistance due to the formation of refractory and finely dispersed compounds such as carbonitrides V (C, N). At a content of less than 0.03% nitrogen, the formation of carbonitrides is not observed. The introduction of nitrogen more than 0.07% can contribute to the formation of shells and blisters in the ingot.
Ограничение содержания фосфора до 0,015% и серы до 0,010% способствует получению более высоких характеристик пластичности.Limiting the content of phosphorus to 0.015% and sulfur to 0.010% contributes to higher ductility characteristics.
Применение принципа поликомпонентного легирования при совокупном влиянии перечисленных элементов позволило получить сталь с высоким уровнем служебных и экономических характеристик, как-то: жаропрочность, пластичность, ударная вязкость, стабильность при длительных изотермических выдержках, технологичность и экономичность в металлургическом производстве.The application of the principle of multicomponent alloying with the combined influence of the above elements made it possible to obtain steel with a high level of service and economic characteristics, such as heat resistance, ductility, toughness, stability during long isothermal holdings, manufacturability and economy in metallurgical production.
Произведено опробование из предлагаемой стали трубной продукции. На Челябинском филиале ОАО «Уральская кузница» выплавлена промышленная плавка весом 6 тонн способом электроплавки с последующим электрошлаковым переплавом. На ОАО «Челябинский трубопрокатный завод» изготовлены трубы размером 325×34 мм, на ОАО «Первоуральский новотрубный завод» - трубы размером 32×6 мм. Изготовленная продукция соответствовала заданным требованиям и признана годной.Tested from the proposed steel pipe products. At the Chelyabinsk branch of OJSC Ural Forge, industrial melting weighing 6 tons was smelted by the method of electric melting followed by electroslag remelting. 325 × 34 mm pipes were manufactured at Chelyabinsk Tube Rolling Plant OJSC, and 32 × 6 mm pipes were manufactured at Pervouralsky Novotrubny Plant OJSC. The manufactured products met the specified requirements and were declared fit.
Химический состав стали приведен в таблице 1, а механические свойства - в таблице 2.The chemical composition of the steel is shown in table 1, and the mechanical properties are shown in table 2.
Испытания проводили на материалах, выплавленных в электродуговых печах с последующим электрошлаковым переплавом. Испытание на растяжение проводили на цилиндрических образцах с диаметром рабочей части 6 мм по ГОСТ 1497 и ГОСТ 9651, испытания на жаропрочность проводили на цилиндрических образцах с диаметром рабочей части 10 мм по ОСТ 108.901.102-78.The tests were carried out on materials smelted in electric arc furnaces followed by electroslag remelting. The tensile test was carried out on cylindrical samples with a diameter of the working part of 6 mm according to GOST 1497 and GOST 9651, heat resistance tests were carried out on cylindrical samples with a diameter of the working part of 10 mm according to OST 108.901.102-78.
Из таблицы 2 видно, что минимальные значения длительной прочности предлагаемой стали превышают значения известной стали. Если предел длительной прочности известной стали составляет
Сталь рекомендуется для изготовления трубопроводов и пароперегревателей котлов со сверхкритическими параметрами (температура до 650°C, давление до 35 МПа).Steel is recommended for the manufacture of pipelines and superheaters of boilers with supercritical parameters (temperature up to 650 ° C, pressure up to 35 MPa).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114645/02A RU2425172C1 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Heat resistant steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010114645/02A RU2425172C1 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Heat resistant steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2425172C1 true RU2425172C1 (en) | 2011-07-27 |
Family
ID=44753568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010114645/02A RU2425172C1 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Heat resistant steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2425172C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002235154A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High Cr ferritic heat resistant steel |
| JP2003328088A (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Nisshin Steel Co Ltd | Ferritic stainless steel for heat exchanger |
| JP2004359991A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Nippon Steel Corp | Production method of high strength low alloy boiler steel with excellent creep characteristics |
| RU2293786C2 (en) * | 2001-04-04 | 2007-02-20 | В Э М Франс | Steel for seamless tubular parts intended for use at high temperature |
| RU2333287C2 (en) * | 2006-09-26 | 2008-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение "Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения", Оао "Нпо Цниитмаш" | Heat-resistant steel |
| JP2008266785A (en) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | Ferritic heat-resistant steel and heat-resistant structure with excellent creep characteristics in weld heat-affected zone |
| JP2008266786A (en) * | 2007-03-28 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | Ferritic heat-resistant steel and heat-resistant structure with excellent creep characteristics in weld heat-affected zone |
-
2010
- 2010-04-14 RU RU2010114645/02A patent/RU2425172C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002235154A (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | High Cr ferritic heat resistant steel |
| RU2293786C2 (en) * | 2001-04-04 | 2007-02-20 | В Э М Франс | Steel for seamless tubular parts intended for use at high temperature |
| JP2003328088A (en) * | 2002-05-13 | 2003-11-19 | Nisshin Steel Co Ltd | Ferritic stainless steel for heat exchanger |
| JP2004359991A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Nippon Steel Corp | Production method of high strength low alloy boiler steel with excellent creep characteristics |
| RU2333287C2 (en) * | 2006-09-26 | 2008-09-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Объединение "Центральный Научно-Исследовательский Институт Технологии Машиностроения", Оао "Нпо Цниитмаш" | Heat-resistant steel |
| JP2008266786A (en) * | 2007-03-28 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | Ferritic heat-resistant steel and heat-resistant structure with excellent creep characteristics in weld heat-affected zone |
| JP2008266785A (en) * | 2007-03-29 | 2008-11-06 | Nippon Steel Corp | Ferritic heat-resistant steel and heat-resistant structure with excellent creep characteristics in weld heat-affected zone |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6904359B2 (en) | Austenitic stainless steel | |
| JP6251291B2 (en) | High toughness low alloy wear resistant steel sheet and method for producing the same | |
| JP6350686B2 (en) | Austenitic stainless steel | |
| JP2016509631A (en) | High performance low alloy wear resistant steel sheet and method for producing the same | |
| JP2016529388A (en) | High chromium heat resistant steel | |
| JP5838933B2 (en) | Austenitic heat resistant steel | |
| SA112330773B1 (en) | Oil-well steel pipe having excellent sulfide stress cracking resistance | |
| WO2006109664A1 (en) | Ferritic heat-resistant steel | |
| KR20160124131A (en) | Duplex stainless steel | |
| CN101565798B (en) | Ferritic heat-resistant steel and manufacturing method thereof | |
| EA034408B1 (en) | Duplex stainless steel | |
| JP6575392B2 (en) | High Cr ferritic heat resistant steel | |
| RU2425172C1 (en) | Heat resistant steel | |
| JPWO2018066573A1 (en) | Austenitic heat-resistant alloy and welded joint using the same | |
| RU2441092C1 (en) | Heat-resistant steel | |
| RU2333285C2 (en) | Steel | |
| JP7502623B2 (en) | Low alloy heat-resistant steel and steel pipes | |
| RU2415963C2 (en) | Heat resistant steel | |
| RU2458179C1 (en) | Hot-resistant steel | |
| RU2335569C2 (en) | Steel | |
| JP6597450B2 (en) | Abrasion-resistant steel plate and method for producing the same | |
| RU2448192C1 (en) | Heat-resistant steel | |
| RU2608251C1 (en) | Cold-resistant austenitic high-strength steel | |
| JP6597449B2 (en) | Abrasion-resistant steel plate and method for producing the same | |
| RU2551340C2 (en) | Corrosion-resistant austenite steel |