[go: up one dir, main page]

RU2746599C1 - Sparingly alloyed cold-resistant high-strength steel - Google Patents

Sparingly alloyed cold-resistant high-strength steel Download PDF

Info

Publication number
RU2746599C1
RU2746599C1 RU2020119435A RU2020119435A RU2746599C1 RU 2746599 C1 RU2746599 C1 RU 2746599C1 RU 2020119435 A RU2020119435 A RU 2020119435A RU 2020119435 A RU2020119435 A RU 2020119435A RU 2746599 C1 RU2746599 C1 RU 2746599C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
content
impurities
titanium
strength
Prior art date
Application number
RU2020119435A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Генрих Сергеевич Мирзоян
Алексей Михайлович Володин
Александр Федорович Дегтярев
Владимир Николаевич Скоробогатых
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш"
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 Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш"
Priority to RU2020119435A priority Critical patent/RU2746599C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2746599C1 publication Critical patent/RU2746599C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, namely to high-strength cold-resistant steels, and can be used in the production of pressure vessels used for storage and transportation of compressed gases in a wide range of temperatures, including those operated at ambient temperatures from minus 50°C to plus 60°C. Steel contains components in the following ratio, wt%: carbon - 0.27-0.30, silicon - 0.90-1.20, manganese - 1.0-1.30, chromium - 0.90-1.20, nickel – 1.45-2.20, copper - 0.40-0.70, molybdenum - 0.25-0.40, titanium carbonitride - 0.03-0.10, zirconium carbonitride - 0.03-0.10, cerium - 0.001-0.02 , vanadium - 0.05-0.08, aluminum - 0.005-0.02, calcium - 0.005-0.01, titanium - 0.005-0.035, niobium - 0.005-0.035, barium - 0.005-0.025, if necessary, at least one of: gadolinium – 0.0008-0.0015, nitrogen - 0.005-0.012 and an element from the group containing lanthanum, yttrium, neodymium or mixtures thereof - 0.001-0.02, the rest is iron and impurities. The total content of low-melting impurities of lead, bismuth, tin, antimony and arsenic does not exceed 0.02, wt%, and the content of inevitable impurities of sulfur, phosphorus, oxygen and hydrogen does not exceed, wt%: sulfur ≤0.008, phosphorus ≤0.008, oxygen ≤0.005 and hydrogen ≤0.0005. The ratio of σ0,2h is less than 0.90.
EFFECT: high level of mechanical properties and stability of characteristics, including strength, ductility and toughness.
3 cl

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности, к высокопрочным хладостойким сталям и может быть использовано при производстве, сосудов высокого давления, применяемых для хранения и перевозки сжатых газов в широком диапазоне температур, в том числе эксплуатируемых при температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 60°С.The invention relates to metallurgy, in particular, to high-strength cold-resistant steels and can be used in the production of pressure vessels used for storage and transportation of compressed gases in a wide range of temperatures, including those operated at ambient temperatures from minus 50 ° C to plus 60 ° C.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12247-80 для сосудов давления, в частности, для баллонов объемом 1000 л, с наружным диаметром 600 мм, длиной корпуса при рабочем давлении 31,4 МПа - 4850 мм, при рабочем давлении 39,2 МПа - 5050 мм и толщиной стенки 25,4 мм и 31,1 мм соответственно механические свойства стали должны соответствовать следующим данным: σв=883 МПа (90 кгс/мм2), σ0,2=687 МПа (70 кгс/мм2), δ≥12%, KCU+20≥49Дж/см2, KCU-50≥29,4 Дж/см2, НВ=269-341.In accordance with the requirements of GOST 12247-80 for pressure vessels, in particular, for cylinders with a volume of 1000 liters, with an outer diameter of 600 mm, a body length at an operating pressure of 31.4 MPa - 4850 mm, at an operating pressure of 39.2 MPa - 5050 mm and with a wall thickness of 25.4 mm and 31.1 mm, respectively, the mechanical properties of steel must correspond to the following data: σw = 883 MPa (90 kgf / mm 2 ), σ 0.2 = 687 MPa (70 kgf / mm 2 ), δ≥ 12%, KCU +20 ≥49 J / cm 2 , KCU -50 ≥29.4 J / cm 2 , HB = 269-341.

Известна экономнолегированная высокопрочная хладостойкая сталь, которая содержит углерод, кремний марганец, хром, медь, никель., молибден, ванадий, серу, фосфор и железо и неизбежные примеси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит церий и бор, при следующем соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,23-0,27, кремний ≤0,30, марганец 0,30-0,60, хром 0,90-1,15, никель 2,40-2,80, молибден 0,40-0,50, ванадий 0,12-0,16, церий 0,001-0,005, бор 0,0001-0,0010, сера ≤0,010, фосфор ≤0,012, медь ≤0,10, железо и неизбежные примеси - остальное (RU 2680557, С22 С 38/54, 22.02.2019).Known economically alloyed high-strength cold-resistant steel, which contains carbon, silicon manganese, chromium, copper, nickel., Molybdenum, vanadium, sulfur, phosphorus and iron and inevitable impurities, characterized in that it additionally contains cerium and boron, with the following ratio of components, wt ... %: carbon 0.23-0.27, silicon ≤0.30, manganese 0.30-0.60, chromium 0.90-1.15, nickel 2.40-2.80, molybdenum 0.40-0 , 50, vanadium 0.12-0.16, cerium 0.001-0.005, boron 0.0001-0.0010, sulfur ≤0.010, phosphorus ≤0.012, copper ≤0.10, iron and inevitable impurities - the rest (RU 2680557, C22 C 38/54, 02.22.2019).

Сталь после термической обработки имеет временное сопротивление σв в пределах 1128-1275 МПа, предел текучести σ0,2 981-1128 МПа при относительном удлинении не менее 13% и ударной вязкости при температуре минус 50°С не менее 39 Дж/см2 при испытании образцов с острым надрезом.Steel after heat treatment has a tensile strength σ in the range 1128-1275 MPa, a yield stress σ 0,2 981-1128 MPa with an elongation of at least 13% and toughness at minus 50 ° C is not less than 39 J / cm 2 at testing of specimens with a sharp notch.

Основным недостатком стали при указанном легировании после отпуска на заданный уровень прочности сталь имеет повышенную склонность к хрупким разрушениям в процессе эксплуатации, что оценивается по критерию отношения предела текучести к пределу прочности. Согласно данным Гумерова А.Г. отношение предела текучести к пределу прочности для высокопрочных легированных сталей не должно превышать 0,90, а для стали прототипа оно выше 0,90.The main disadvantage of steel with the specified alloying after tempering to a given level of strength, the steel has an increased tendency to brittle fractures during operation, which is assessed by the criterion of the ratio of the yield strength to the ultimate strength. According to A.G. Gumerov. the ratio of the yield strength to the tensile strength for high-strength alloy steels should not exceed 0.90, and for the prototype steel it is higher than 0.90.

(Гумеров А.Г. Капитальный ремонт подземныхнефтепроводов. Формат PDF, 1999).(Gumerov A.G. Overhaul of underground oil pipelines. PDF format, 1999).

Указанный комплекс легирования для стали не обеспечивает достаточную сопротивляемость хрупкому разрушению при низких температурах до минус 50°С, особенно, в процессе длительной эксплуатации.The specified alloying complex for steel does not provide sufficient resistance to brittle fracture at low temperatures down to minus 50 ° C, especially during long-term operation.

Известна сталь марки 30ХН2МФА по ГОСТ 4543, содержащая, мас.%: углерод 0,27-0,34, марганец 0,30-0,60, кремний 0,17-0,37, сера <0,025, фосфор <0,025, хром 0,60-0,90, никель 2,0-2,4, молибден 0,20-0,30, ванадий 0,10-0,18, медь <0,30, железо - остальное. Данная композиция легирующих элементов после закалки и отпуска при температуре 600°С обеспечивает хорошую пластичность - относительное удлинение и относительное сужение более 19% и 62% соответственно, но имеет при σ0,2=830 МПа; σв=1040 МПа невысокие показатели вязкости при пониженной температуре (-50°С), даже на образцах с круглым надрезом: KCU-40=41 Дж/см2, KCU-60=35 Дж/см2, что не гарантирует достаточного сопротивления материала сосудов давления хрупкому разрушению при эксплуатации в северных широтах.Known steel grade 30XN2MFA according to GOST 4543, containing, wt%: carbon 0.27-0.34, manganese 0.30-0.60, silicon 0.17-0.37, sulfur <0.025, phosphorus <0.025, chromium 0.60-0.90, nickel 2.0-2.4, molybdenum 0.20-0.30, vanadium 0.10-0.18, copper <0.30, iron - the rest. This composition of alloying elements after quenching and tempering at a temperature of 600 ° C provides good plasticity - relative elongation and relative contraction of more than 19% and 62%, respectively, but has at σ 0.2 = 830 MPa; σ in = 1040 MPa low viscosity at a low temperature (-50 ° C), even on samples with a round notch: KCU -40 = 41 J / cm 2 , KCU -60 = 35 J / cm 2 , which does not guarantee sufficient resistance material of pressure vessels to brittle destruction during operation in northern latitudes.

Известна сталь ХН654 (Германия), содержащая компоненты в следующем соотношении, мас. %: углерод 0,25-0,35%; кремний 0,10-0,40%; марганец 0,40-0,70%; хром 1,25-1,65%; никель 1,45-1,75%; молибден 0,35-0,50%; ванадий 0,05-0,15%; сера до 0.015%; фосфор до 0.020%; железо - остальное. После улучшения материал листа обеспечивает излишне высокий уровень прочности - до σв=1380 МПа. При ограниченном содержании никеля и указанном уровне прочности, данная сталь имеет повышенную склонность к хрупким разрушениям при отрицательной температуре эксплуатации.Known steel XH654 (Germany), containing components in the following ratio, wt. %: carbon 0.25-0.35%; silicon 0.10-0.40%; manganese 0.40-0.70%; chromium 1.25-1.65%; nickel 1.45-1.75%; molybdenum 0.35-0.50%; vanadium 0.05-0.15%; sulfur up to 0.015%; phosphorus up to 0.020%; iron is the rest. After improvement, the material of the sheet provides an excessively high level of strength - up to σ in = 1380 MPa. With a limited nickel content and a specified level of strength, this steel has an increased tendency to brittle fracture at negative operating temperatures.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является экономнолегированная высокопрочная сталь 30ХГСН2А по ГОСТ 4543, содержащая, мас. %: углерод 0,27-0,34; марганец 1,00-1,30; кремний 0,90-1,20; сера <0,025; фосфор <0,025; хром 0,90-1,20; никель 1,40-1,80; медь <0,30 железо-остальное.The closest in technical essence and the achieved result is economically alloyed high-strength steel 30HGSN2A according to GOST 4543, containing, by weight. %: carbon 0.27-0.34; manganese 1.00-1.30; silicon 0.90-1.20; sulfur <0.025; phosphorus <0.025; chromium 0.90-1.20; nickel 1.40-1.80; copper <0.30 iron-balance.

Данная композиция легирующих элементов после закалки 900°С и отпуска при температуре 600°С обеспечивает хорошую пластичность - относительное удлинение и относительное сужение более 20% и 55% соответственно, имеет прочность (σ0,2=900 МПа; σв=1000 МПа), соответствующую требованиям ГОСТ 12247-80, но имеет невысокие показатели вязкости при пониженной температуре (-50°С) даже на образцах с круглым надрезом, что не гарантирует достаточного сопротивления материала сосудов давления хрупкому разрушению при эксплуатации в северных широтах.The composition of alloying elements after hardening 900 ° C and tempering at a temperature of 600 ° C provides good ductility - elongation and reduction of area greater than 20% and 55%, respectively, has a strength (σ 0,2 = 900 MPa; σ in = 1000 MPa) , which meets the requirements of GOST 12247-80, but has low viscosity at a low temperature (-50 ° C) even on samples with a round notch, which does not guarantee sufficient resistance of the pressure vessel material to brittle fracture during operation in northern latitudes.

Указанный комплекс легирования не обладает достаточной сопротивляемостью хрупкому разрушению при низких температурах до минус 50°С. Другим недостатком стали 30ХГСН2А является склонность к отпускной хрупкости в процессе отпуска.The specified alloying complex does not have sufficient resistance to brittle fracture at low temperatures down to minus 50 ° C. Another disadvantage of steel 30HGSN2A is its tendency to temper brittleness during tempering.

Задачей и техническим результатом изобретения является разработка экономнолегированная хладостойкой стали высокой прочности и высокой хладостойкости при температурах до минус 50°С, что позволяет использовать разработанную сталь для изготовления сосудов высокого давления, эксплуатируемых в диапазоне температур от плюс 60 до минус 50°С.The objective and technical result of the invention is the development of an economically alloyed cold-resistant steel of high strength and high cold resistance at temperatures up to minus 50 ° C, which allows using the developed steel for the manufacture of high-pressure vessels operated in the temperature range from plus 60 to minus 50 ° C.

Технический результат достигается тем, что экономнолегированная хладостойкая высокопрочная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, церий, ванадий, железо и примеси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбонитрид титана, карбонитрид циркония с размером частиц 30-65 нм, алюминий, кальций, титан, ниобий, барий и, при необходимости, по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, содержащей гадолиний, азот и элемент из группы, содержащей лантан, иттрий, неодим или их смеси, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that an economically alloyed cold-resistant high-strength steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, molybdenum, cerium, vanadium, iron and impurities, characterized in that it additionally contains titanium carbonitride, zirconium carbonitride with a particle size of 30 -65 nm, aluminum, calcium, titanium, niobium, barium and, if necessary, at least one element selected from the group containing gadolinium, nitrogen and an element from the group containing lanthanum, yttrium, neodymium or mixtures thereof, in the following ratio components, wt%:

углерод carbon 0,27-0,300.27-0.30 кремний silicon 0,90-1,200.90-1.20 марганец manganese 1,0-1,301.0-1.30 хром chromium 0,90-1,200.90-1.20 никель nickel 1,45-2,201.45-2.20 медь copper 0,40-0,700.40-0.70 молибден molybdenum 0,25-0,400.25-0.40 карбонитрид титана titanium carbonitride 0,03-0,100.03-0.10 карбонитрид циркония zirconium carbonitride 0,03-0,100.03-0.10 церий cerium 0,001-0,020.001-0.02 ванадий vanadium 0,05-0,080.05-0.08 алюминий aluminum 0,005-0,020.005-0.02 кальций calcium 0,005-0,010.005-0.01 титан titanium 0,005-0,0350.005-0.035 ниобий niobium 0,005-0,0350.005-0.035 барий barium 0,005-0,0250.005-0.025 при необходимости по меньшей мере один изif necessary, at least one of гадолиний gadolinium 0,0008-0,00150.0008-0.0015 азот nitrogen 0,005-0,012 и 0.005-0.012 and элемент из группы, содержащей лантан, иттрий, неодим или их смеси element from the group containing lanthanum, yttrium, neodymium, or mixtures thereof 0,001-0,020.001-0.02 железо и примеси iron and impurities остальное. rest.

Технический результат также достигается тем, что суммарное содержание примесей легкоплавких металлов - свинца, висмута, олова, сурьмы и мышьяка, не превышает 0,02 мас.%, а содержание неизбежных примесей серы, фосфора, кислорода и водорода не превышает, мас. %: сера ≤0,008; фосфор ≤0,008, кислород ≤0,005 и водород ≤0,0005.The technical result is also achieved in that the total content of impurities of low-melting metals - lead, bismuth, tin, antimony and arsenic, does not exceed 0.02 wt.%, And the content of inevitable impurities of sulfur, phosphorus, oxygen and hydrogen does not exceed, wt. %: sulfur ≤0.008; phosphorus ≤0.008, oxygen ≤0.005 and hydrogen ≤0.0005.

Технический результат также достигается тем, что критерий соотношения σ0,2в≤0,90.The technical result is also achieved in that the criterion ratio σ 0,2 / σ in ≤0,90.

Содержание углерода в выбранных пределах (0,27-0,30 мас.%) обеспечивает требуемый уровень прочности, при этом достигается повышение свариваемости и хладостойкости. Увеличение содержания углерода выше 0,30 мас.% вызывает значительное повышение прочности, что негативно отразится на снижении ударной вязкости и пластичности.The carbon content in the selected range (0.27-0.30 wt.%) Provides the required level of strength, while an increase in weldability and cold resistance is achieved. An increase in the carbon content above 0.30 wt.% Causes a significant increase in strength, which will negatively affect a decrease in toughness and ductility.

Кремний наряду с марганцем и алюминием является основным раскислителем стали, а также присутствует в качестве легирующего элемента. Он удаляет из металла кислород, а также несколько повышает его прочность и коррозионную стойкость. Его добавление способствует удалению из расплавленных металлов растворенного в них кислорода, который является вредной примесью, ухудшающей механические свойства металла. Кремний значительно повышает предел текучести и прочности стали. Содержание кремния 0,90-1,20 мас. % является оптимальным. Содержание выше 1,20 мас.% отрицательно влияет на вязкопластические свойства хладостойкой стали. Из-за низкой стоимости кремния его применение в качестве легирующего элемента является целесообразнымSilicon, along with manganese and aluminum, is the main deoxidizer of steel, and is also present as an alloying element. It removes oxygen from the metal, and also slightly increases its strength and corrosion resistance. Its addition helps to remove oxygen dissolved in them from molten metals, which is a harmful impurity that degrades the mechanical properties of the metal. Silicon significantly increases the yield strength and strength of steel. Silicon content 0.90-1.20 wt. % is optimal. Content above 1.20 wt% negatively affects the toughness properties of the cold-resistant steel. Due to the low cost of silicon, its use as an alloying element is expedient.

Марганец упрочняет хладостойкую сталь, увеличивает прокаливаемость и может способствовать уменьшению содержания никеля. При содержании марганца более 0,60 мас.% снижается комплекс вязкопластических свойств стали. Для данной стали содержание марганца 0,30-0,60 мас.% является оптимальным и не ухудшает характеристики хладостойкости.Manganese strengthens cold-resistant steel, increases hardenability and can help reduce nickel content. When the manganese content is more than 0.60 wt%, the complex of viscoplastic properties of steel decreases. For this steel, the manganese content of 0.30-0.60 wt% is optimal and does not impair the cold resistance characteristics.

Хром в принятых пределах 0,90-1,20 мас.%, необходимых для обеспечения прокаливаемости стали в сечениях до 70 мм и некоторого упрочнении стали за счет твердорастворного упрочнения. При этом не ухудшаются характеристики хладостойкости.Chromium in the accepted range of 0.90-1.20 wt.%, Required to ensure the hardenability of steel in sections up to 70 mm and some hardening of the steel due to solid solution hardening. At the same time, the characteristics of cold resistance are not deteriorated.

Добавки хрома 0,90-1,20 мас.% в хладостойкую сталь, содержащую никель при термической обработке из межкритического интервала стабилизируют аустенит обратного превращения до низких температур, что улучшает пластичность и ударную вязкость при низких температурах.Additives of chromium 0.90-1.20 wt.% In cold-resistant steel containing nickel during heat treatment from the intercritical interval stabilize the reverse transformation austenite to low temperatures, which improves plasticity and toughness at low temperatures.

Никель является одним из немногих элементов, который одновременно улучшает как прочностные, так и вязкопластические свойства хладостойкой стали. Минимальное содержание никеля 1,45 мас.% установлено исходя из надежной работы деталей из хладостойкой стали при рабочей температуре -50°С, а максимальное содержание никеля 2,20 мас.% надежно обеспечивает температуру эксплуатации стали для всех диапазонов толщин трубных заготовок. Повышение содержание никеля выше 2,20 мас.% экономически не целесообразно.Nickel is one of the few elements that simultaneously improves both the strength and toughness properties of cold-resistant steel. The minimum nickel content of 1.45 wt% is established based on the reliable operation of parts made of cold-resistant steel at an operating temperature of -50 ° C, and the maximum nickel content of 2.20 wt% reliably ensures the operating temperature of steel for all ranges of thicknesses of pipe billets. Increasing the nickel content above 2.20 wt% is not economically feasible.

Медь при содержании 0,40-0,70 мас.% эффективно улучшает прочностные свойства и прокаливаемость стали. При содержании меди в выбранных пределах не проявляется негативное влияние на вязкость и пластичность, а также медь эффективно улучшает атмосферостойкость стали. При совместном содержании никеля и меди обеспечивается высокая хладостойкость. Сталь, содержащая медь упрочняется за счет выделений е-меди. Увеличение содержания меди более 0,70 мас.% нецелесообразно из-за загрязнений футеровки печей, агрегатов и разливочных ковшей, что может потребовать промывки использованного оборудования или ограничить процесс выплавки медесодержащими марками сталей.Copper at a content of 0.40-0.70 wt% effectively improves the strength properties and hardenability of steel. When the copper content is within the selected limits, there is no negative effect on the toughness and ductility, and copper effectively improves the weather resistance of steel. The combined content of nickel and copper ensures high cold resistance. Steel containing copper is hardened by precipitation of e-copper. An increase in the copper content over 0.70 wt% is unreasonable due to contamination of the lining of furnaces, aggregates and casting ladles, which may require flushing of the used equipment or limit the smelting process to copper-containing steel grades.

Совместное легирование молибденом, ванадием и ниобием в заявленных пределах наиболее эффективно способствует упрочнению стали за счет твердорастворного и дисперсионного упрочнения, а также улучшения прокаливаемости. При повышении содержания молибдена до 0,40 мас. % растут предел текучести, предел прочности и вязкопластические свойства стали. Молибден предотвращает развитие отпускной хрупкости стали. Дальнейшее увеличение содержания молибдена для хладостойких сталей экономически нецелесообразно.Joint alloying with molybdenum, vanadium and niobium within the stated limits most effectively promotes steel hardening due to solid solution and precipitation hardening, as well as improving hardenability. With an increase in the content of molybdenum to 0.40 wt. % increase in yield strength, tensile strength and viscoplastic properties of steel. Molybdenum prevents the development of temper brittleness of steel. A further increase in the molybdenum content for cold-resistant steels is not economically feasible.

Ванадий в хладостойких сталях, содержащих никель является эффективным дисперсионным упрочнителем, однако это реализуется лишь при полноценной термообработке.Vanadium in cold-resistant steels containing nickel is an effective dispersion hardener, but this is realized only with full heat treatment.

Ниобий является активным карбидообразователем и практически полностью присутствует в стали в виде карбидов типа МС, которые обеспечивают контроль границ зерен, а в присутствии никеля также и эффективное дисперсионное упрочнение. К тому же, ниобий обеспечивает получение благоприятной структуры стали после горячей деформации.Niobium is an active carbide former and is almost entirely present in steel in the form of MC carbides, which provide grain boundary control and, in the presence of nickel, also effective precipitation hardening. In addition, niobium provides a favorable steel structure after hot deformation.

Температура растворения карбидов ниобия в аустените выше на 50-70°С, чем карбидов ванадия, в результате чего карбиды ниобия ограничивают рост аустенитного зерна, а карбиды ванадия, выделяющиеся при отпуске, способствуют упрочнению стали. Таким образом, одновременно обеспечивается твердорастворное, зернограничное и дисперсионное упрочнение и измельчение зерна за счет введения ниобия. Все это является эффективным путем одновременного повышения прочности, низкотемпературной вязкости и пластичности стали. Нижним пределом содержания ниобия в стали является 0,005 мас.%, поскольку в таких количествах он практически неизбежно присутствует в шихтовых материалах, а максимальное содержание ниобия целесообразно ограничить 0,035 мас.%, поскольку при более высоком его содержании происходит образование эвтектических карбидов NbC, что снижает вязкопластические свойства стали.The dissolution temperature of niobium carbides in austenite is 50-70 ° C higher than that of vanadium carbides, as a result of which niobium carbides restrict the growth of austenite grains, and vanadium carbides released during tempering promote steel hardening. Thus, solid solution, grain boundary and dispersion hardening and grain refinement are simultaneously provided due to the introduction of niobium. All of this is an effective way to simultaneously increase the strength, low-temperature toughness and ductility of steel. The lower limit of the niobium content in steel is 0.005 wt%, since in such amounts it is practically inevitably present in charge materials, and it is advisable to limit the maximum niobium content to 0.035 wt%, since at a higher niobium content, eutectic NbC carbides are formed, which reduces viscoplastic properties of steel.

Титан уже в малых количествах формирует практически нерастворимые при температурах горячей деформации и термообработки карбонитриды, эффективно контролирующие границы зерен. Кроме того, эти элементы вместе с РЗМ входят в состав комплексных оксисульфидов, имеющих малые размеры и благоприятную морфологию. При содержании титана более 0,035 мас.% могут заметно расти размеры карбонитридов Me(C,N), что может привести к ухудшению свойств стали, особенно ударной вязкости и пластичности. Минимальное содержание титана составляет 0,005 мас.%.Titanium, even in small amounts, forms carbonitrides that are practically insoluble at temperatures of hot deformation and heat treatment, effectively controlling the grain boundaries. In addition, these elements, together with rare earth metals, are part of complex oxysulfides, which are small in size and have favorable morphology. At a titanium content of more than 0.035 wt%, the size of the Me (C, N) carbonitrides can noticeably increase, which can lead to a deterioration in the properties of the steel, especially the impact toughness and ductility. The minimum titanium content is 0.005 wt%.

Редкоземельные металлы (РЗМ), с одной стороны, активно взаимодействуют с кислородом, азотом, серой и другими элементами, образуя неметаллические включения благоприятной морфологии, а с другой -накапливаются на границах зерен, улучшая межзеренную когезию. В качестве редкоземельных металлов можно использовать лантан, церий, неодим, празеодим, также скандий, иттрий и их смеси. РЗМ оказывают положительное действие при минимальном содержании 0,0005 мас.%, а увеличение их содержания более 0,04 мас.% не приводит к заметному улучшению свойств стали. Поэтому оптимальным содержанием РЗМ или их суммарной смеси является 0,005-0,04 мас.%.Rare earth metals (REM), on the one hand, actively interact with oxygen, nitrogen, sulfur and other elements, forming non-metallic inclusions of favorable morphology, and on the other hand, they accumulate at grain boundaries, improving intergranular cohesion. Lanthanum, cerium, neodymium, praseodymium, also scandium, yttrium and their mixtures can be used as rare earth metals. Rare earth metals have a positive effect at a minimum content of 0.0005 wt.%, And an increase in their content of more than 0.04 wt.% Does not lead to a noticeable improvement in the properties of steel. Therefore, the optimal content of rare-earth metals or their total mixture is 0.005-0.04 wt.%.

Алюминий используется в стали как раскислитель и при его содержании 0,005-0,02 мас.% обеспечивает полное раскисление стали при незначительном содержании в стали оксидов и нитридов алюминия.Aluminum is used in steel as a deoxidizer and, with its content of 0.005-0.02 wt%, ensures complete deoxidation of steel with an insignificant content of aluminum oxides and nitrides in steel.

Алюминий в составе стали в сочетании с химически активными элементами кальцием и церием благоприятно изменяет форму неметаллических включений, снижает в стали содержание кислорода и серы, уменьшает количество сульфидных включений, очищает и упрочняет границы зерен и измельчает структуру стали, что приводит к повышению прочности, пластичности и ударной вязкости. Кальций и церий благоприятно воздействуют и на характер нитридных включений, способствуют переходу пленочных включений нитридов алюминия в глобулярные комплексы оксисульфонитридных образований.Aluminum in the composition of steel in combination with the reactive elements calcium and cerium favorably changes the shape of non-metallic inclusions, reduces the oxygen and sulfur content in the steel, reduces the amount of sulfide inclusions, cleans and strengthens grain boundaries and refines the steel structure, which leads to an increase in strength, ductility and impact strength. Calcium and cerium also favorably affect the nature of nitride inclusions, promote the transition of film inclusions of aluminum nitrides into globular complexes of oxysulfonitride formations.

Дополнительное введение гадолиния в количестве 0,0008-0,0015 мас.% обеспечивает химическую активность к кислороду, азоту и водороду, сере и другим вредным примесям в сплаве. Являясь мощным раскислителем, дегазатором и десульфуратором, гадолиний повышает плотность сплава и понижает содержание серы. Упрочняет границы зерен, увеличивает пластичность, ударную вязкость и коррозионную стойкость сплава. Выбранное содержание гадолиния эффективно как с точки зрения воздействия на свойства стали, так и вопросе экономической целесообразности.Additional introduction of gadolinium in an amount of 0.0008-0.0015 wt.% Provides reactivity to oxygen, nitrogen and hydrogen, sulfur and other harmful impurities in the alloy. As a powerful deoxidizer, degasser and desulfurizer, gadolinium increases alloy density and lowers sulfur content. Strengthens grain boundaries, increases ductility, toughness and corrosion resistance of the alloy. The selected gadolinium content is effective both in terms of affecting the properties of steel and in terms of economic viability.

Совместное воздействие алюминия, кальция, бария и церия открывает дополнительные возможности в управлении структурой и свойствами стали.The combined action of aluminum, calcium, barium and cerium opens up additional possibilities in controlling the structure and properties of steel.

Добавки кальция в количестве 0,005-0,01 мас.% затрудняет выделение избыточных фаз по границам зерен способствует повышению пластичности и ударной вязкости. Совместное введение в сталь кальция и бария значительно улучшает кинетику процесса взаимодействия кальция с примесями. Барий в количестве 0,005-0,01 мас.% в большей степени глобуляризует включения, чем кальций. Значительная часть включений приобретает округлую форму. Присадки бария способствуют (по сравнению с кальцием и церием) образованию более мелких глобулей. Модифицирование кальцием и барием измельчает сульфиды и приводит к перераспределению включений в дендритной структуре в результате увеличения сульфидных включений в осях.Calcium additives in an amount of 0.005-0.01 wt.% Makes it difficult to isolate excess phases along grain boundaries and contributes to an increase in plasticity and toughness. The joint introduction of calcium and barium into steel significantly improves the kinetics of the process of interaction of calcium with impurities. Barium in an amount of 0.005-0.01 wt% globularizes inclusions to a greater extent than calcium. A significant part of the inclusions becomes rounded. Barium additives contribute (compared to calcium and cerium) to the formation of smaller globules. Modification with calcium and barium refines sulfides and leads to a redistribution of inclusions in the dendritic structure as a result of an increase in sulfide inclusions in the axes.

Кальций, барий входят в состав шлаков и оказывают десульфурирующее и модифицирующее действие. В стали указанные компоненты входят в состав неметаллических включений и при излишне высоких содержаниях могут приводить к увеличению загрязненности стали неметаллическими включениями, в том числе и коррозионно-активными. С учетом минимальных пределов содержания этих элементов в стали их суммарные остаточные содержания целесообразно ограничить 0,015 мас.%.Calcium, barium are included in the composition of slags and have a desulfurizing and modifying effect. In steel, these components are included in the composition of non-metallic inclusions and, at excessively high contents, can lead to an increase in the contamination of steel with non-metallic inclusions, including corrosive ones. Taking into account the minimum limits for the content of these elements in steel, their total residual content should be limited to 0.015 wt%.

Сера и фосфор являются вредными элементами, снижающими комплекс свойств, стали, поэтому их содержание должно быть минимально возможным. Однако глубокие десульфурация и дефосфорация являются достаточно сложными мероприятиями. Поэтому целесообразно установить содержание серы не более 0,008 мас.% и фосфора не более 0,008 мас. %, которые надежно обеспечиваются современными методами получения стали и позволяют сохранить прочностные и вязкопластические свойства стали на требуемом уровне.Sulfur and phosphorus are harmful elements that reduce the complex of properties of steel, so their content should be as low as possible. However, deep desulfurization and dephosphorization are quite complex activities. Therefore, it is advisable to set the sulfur content not more than 0.008 wt.% And phosphorus not more than 0.008 wt. %, which are reliably provided by modern methods of steel production and allow maintaining the strength and viscoplastic properties of steel at the required level.

Азот является неизбежной примесью в стали, которая присутствует как в твердом растворе, так и в виде нитридов и карбонитридов, которые при содержании азота более 0,012 мас. % могут оказывать неблагоприятное влияние на комплекс свойств стали. Так как минимально достижимое в промышленной стали содержание азота составляет 0,002 мас.%, то оптимальным содержанием азота является 0,002-0,012 мас.%.Nitrogen is an inevitable impurity in steel, which is present both in solid solution and in the form of nitrides and carbonitrides, which, with a nitrogen content of more than 0.012 wt. % can have an adverse effect on the complex of properties of steel. Since the minimum attainable nitrogen content in industrial steel is 0.002 wt%, the optimal nitrogen content is 0.002-0.012 wt%.

Кислород также неизбежно присутствует в составе стали в виде неметаллических включений. При его содержании свыше 0,005 мас.% в стали растет содержание неметаллических включений, что ухудшает свойства стали и вызывает их неоднородность. С точки зрения экономической целесообразности оптимальным содержанием кислорода является не более 0,005 мас. %.Oxygen is also inevitably present in the composition of steel in the form of non-metallic inclusions. When its content exceeds 0.005 wt%, the content of nonmetallic inclusions in steel increases, which worsens the properties of the steel and causes their heterogeneity. From the point of view of economic feasibility, the optimal oxygen content is not more than 0.005 wt. %.

Водород присутствует в стали в растворенном виде и при определенных условиях может вызвать появление флокенов. Для характерных для трубных заготовок толщин и технологии производства целесообразно ограничить содержание водорода в стали величиной в 2-5 ррт (0,0002-0,0005 мас. %). оптимальным содержанием является 0,00001-0,0005 мас.%.Hydrogen is present in steel in a dissolved form and, under certain conditions, can cause the appearance of flakes. For thicknesses and production technology typical for pipe billets, it is advisable to limit the hydrogen content in steel to 2-5 ppm (0.0002-0.0005 wt.%). the optimum content is 0.00001-0.0005 wt%.

Мышьяк, олово, свинец, сурьма и висмут являются примесями, которые негативно влияют на вязкопластические свойства стали. Влияние мышьяка в стали на свойства стали аналогично влиянию фосфора, и при массовой доле не более 0,008 мышьяк не оказывает отрицательного влияния на свойства стали. Олово, свинец, сурьма и висмут оказывают отрицательное влияние на горячую и холодную пластичность стали при прокатке и ковке. Их суммарное содержание целесообразно ограничить величиной 0,020 мас.%, с учетом минимально возможного содержания этих элементов в шихтовых материалах и крайне ограниченных возможностей по их удалению. При суммарном содержание этих элементов более 0,02 мас.% происходит снижение значений ударной вязкости и сдвиг температуры вязко-хрупкого перехода в область более высоких температур.Arsenic, tin, lead, antimony and bismuth are impurities that negatively affect the toughness of steel. The effect of arsenic in steel on the properties of steel is similar to the effect of phosphorus, and with a mass fraction of not more than 0.008, arsenic does not have a negative effect on the properties of steel. Tin, lead, antimony and bismuth have a negative effect on the hot and cold ductility of steel during rolling and forging. It is advisable to limit their total content to 0.020 wt%, taking into account the minimum possible content of these elements in charge materials and extremely limited possibilities for their removal. When the total content of these elements is more than 0.02 wt%, there is a decrease in the values of impact toughness and a shift in the temperature of the ductile-brittle transition to the region of higher temperatures.

Введение в состав стали суммы мелкодисперсных карбонитридов титана и карбонитридов циркония с наноразмерной дисперсностью (с размером 30-65 нм) позволяет образовать большое количество центров кристаллизации, равномерно распределенных в объеме металла.The introduction into the steel composition of the sum of finely dispersed titanium carbonitrides and zirconium carbonitrides with nanoscale dispersion (with a size of 30-65 nm) allows the formation of a large number of crystallization centers uniformly distributed in the volume of the metal.

Карбонитриды титана имеют более округлую форму и меньшие по сравнению с нитридами титана размеры. Карбонитриды титана распределены сравнительно равномерно в литом металле, часть этих включений имеет тенденцию концентрироваться в междуветвиях дендритов и в междендритном пространстве. Кроме того, введение в состав стали наночастиц карбонитрида титана и карбонитрида циркония с размером 30-65 нм позволяет при затвердевании расплава стали образовать большое количество центров кристаллизации, равномерно распределенных в объеме металла.Titanium carbonitrides are more rounded and smaller than titanium nitrides. Titanium carbonitrides are distributed relatively evenly in the cast metal; some of these inclusions tend to concentrate in the interbranches of dendrites and in the interdendritic space. In addition, the introduction of nanoparticles of titanium carbonitride and zirconium carbonitride with a size of 30-65 nm into the composition of steel makes it possible to form a large number of crystallization centers evenly distributed in the volume of the metal during solidification of the steel melt.

В процессе затвердевания стали химически стойкие частицы карбонитрида циркония и карбонитридов титана находясь в расплаве обладают повышенной устойчивостью к диссоциации и будут являться центрами кристаллизации аустенитных зерен, что существенно измельчит первичное аустенитное зерно, увеличит площадь границ аустенитных зерен, существенно увеличит дисперсность карбидов и нитридов ванадия и ниобия, выпадающих по границам аустенитных зерен, что обеспечит увеличение прочностных свойств и одновременно показателей пластичности и вязкостиDuring the solidification of steel, chemically resistant particles of zirconium carbonitride and titanium carbonitrides being in the melt have increased resistance to dissociation and will be the centers of crystallization of austenite grains, which will significantly grind the primary austenite grain, increase the area of the boundaries of austenite grains, and significantly increase the dispersion of carbides and nitrides of vanadium and niobium falling out along the boundaries of austenite grains, which will provide an increase in strength properties and simultaneously indicators of plasticity and toughness

Как показали эксперименты, введение в расплав модификаторов в количестве 0,06-0,20% от массы расплава приводит к существенному изменению, как получаемой структуры, так и морфологии и топографии карбидной фазы. При этом происходит резкое измельчение зерна, устраняется столбчатость зерен и разнозернистость. Дендритная структура литого металла тонкая и однородная по сечению слитка.Experiments have shown that the introduction of modifiers into the melt in an amount of 0.06-0.20% of the melt mass leads to a significant change in both the resulting structure and the morphology and topography of the carbide phase. At the same time, there is a sharp grinding of the grain, the columnarity of the grains and the uneven graininess are eliminated. The dendritic structure of the cast metal is thin and uniform over the section of the ingot.

При уменьшении количества карбонитридов менее 0,06 мас.% резко снижается модифицирующий эффект. Снижается граничная концентрация элементов-упрочнителей границ зерен и, в итоге, хладостойкость трубной заготовки может снижаться. При уменьшении количества карбонитридов менее 0,06 мас.% не обеспечивается увеличения прочностных свойств, так как не обеспечивается достаточное измельчение зерна и стабилизация границ зерен.With a decrease in the amount of carbonitrides less than 0.06 wt.%, The modifying effect is sharply reduced. The boundary concentration of the grain boundary hardening elements decreases and, as a result, the cold resistance of the pipe billet may decrease. With a decrease in the amount of carbonitrides less than 0.06 wt%, an increase in strength properties is not ensured, since sufficient grain refinement and stabilization of grain boundaries are not ensured.

При содержании наночастиц карбонитрида титана и карбонитрида циркония в количестве более 0,10 мас.% каждого происходит снижение характеристик пластичности и вязкости, так как карбонитрид циркония и карбонитрид титана начинают выделяться в избыточном количестве.When the content of nanoparticles of titanium carbonitride and zirconium carbonitride in an amount of more than 0.10 wt.% Each, a decrease in the characteristics of plasticity and viscosity occurs, since zirconium carbonitride and titanium carbonitride begin to precipitate in excess amounts.

Присутствие карбонитридов титана и циркония в количестве 0,06-0,20 мас.% оказывают барьерное действие на мигрирующую границу зерен. Эффективность воздействия карбонитридов определяется разницей в температурах плавления карбонитридов и температурой расплава, т.е. чем выше разница, тем больше его эффективность. Температура плавления карбонитрида титана составляет 2930°С, карбонитрида циркония - 3530°С, а температура расплава стали - около 1590-1630°С.The presence of titanium and zirconium carbonitrides in an amount of 0.06-0.20 wt% has a barrier effect on the migrating grain boundary. The effectiveness of the action of carbonitrides is determined by the difference in the melting temperatures of carbonitrides and the temperature of the melt, i.e. the higher the difference, the more effective it is. The melting point of titanium carbonitride is 2930 ° C, zirconium carbonitride is 3530 ° C, and the steel melt temperature is about 1590-1630 ° C.

Нанопорошки карбонитридов размером 35-65 нм легко слипаются, а также они плохо смачиваются жидким металлом. Для обеспечения смачиваемости и равномерного распределения карбонитридов проводится их активация, путем внесения в железоникелевомедную матрицу из мелкодисперсных порошков железа, никеля и меди в соотношении 97-5-2 мас.%. Состав матрицы выбран из соображений экономической целесообразности, так применение матрицы полностью из никеля, меди и других пластичных металлов существенно повышает стоимость стали.Carbonitride nanopowders 35-65 nm in size easily stick together, and they are also poorly wetted by liquid metal. To ensure wettability and uniform distribution of carbonitrides, their activation is carried out by introducing fine powders of iron, nickel and copper into the iron-nickel-copper matrix in a ratio of 97-5-2 wt.%. The composition of the matrix was selected for reasons of economic feasibility, since the use of a matrix entirely of nickel, copper and other ductile metals significantly increases the cost of steel.

Так как, несмотря на высокую плотность нанопорошки легко образуют в воздухе пылевидную взвесь, которая при определенных условиях самовозгорается и взрывается для предоотвращения этого производится или компактирование смеси в таблетки, или помещение смеси в металлическую оболочку (трубку) любого сечения, с толщиной стенки в зависимости от объема обрабатываемого расплава. Оболочка закрывается с одной стороны путем сплющивания, после заполнения смесью оболочка закрывается с другой стороны (диаметр оболочки может быть от 5 до 35 мм, а толщина от 0,10 до 1,4 мм).Since, despite the high density of nanopowders, they easily form a dusty suspension in the air, which, under certain conditions, ignites and explodes spontaneously, to prevent this, either the mixture is compacted into tablets, or the mixture is placed in a metal shell (tube) of any section, with a wall thickness, depending on the volume of the processed melt. The casing is closed on one side by flattening, after filling with the mixture, the casing is closed on the other side (the casing diameter can be from 5 to 35 mm, and the thickness from 0.10 to 1.4 mm).

Благодаря применению карбонитридов титана и циркония существенно снижается стоимость изготовления продукции за счет сокращения брака литья и возможности применения менее легированных сталей с высокими характеристиками прочности и пластичности.Due to the use of titanium and zirconium carbonitrides, the cost of manufacturing products is significantly reduced by reducing casting rejects and the possibility of using less alloyed steels with high strength and ductility characteristics.

Для подтверждения достижения поставленного технического результата были выплавлены центробежнолитые заготовки труб 3 составов стали по изобретению, проведена их горячая деформация ковкой, а также термообработка по режиму: 1. Закалка в масло от температуры 890-900°С, отпуск при температуре 590-600°С.To confirm the achievement of the technical result, centrifugally cast billets of pipes of 3 steel compositions according to the invention were smelted, they were hot deformed by forging, as well as heat treatment according to the following regime: 1. Quenching in oil from a temperature of 890-900 ° C, tempering at a temperature of 590-600 ° C ...

2. Закалка в масло от температуры 890-900°С, вторая закалка от температуры 790-800°С отпуск при температуре 570-580°С. Всего было исследовано более 6 вариантов2. Quenching in oil from a temperature of 890-900 ° C, the second quenching from a temperature of 790-800 ° C, tempering at a temperature of 570-580 ° C. More than 6 variants were investigated in total

Установлено, что сталь по изобретению после соответствующей термической обработки обеспечивает требуемый уровень и стабильность рабочих характеристик, в том числе повышение пластичности (относительное удлинение) до 20-30%, по сравнению с известной сталью.It has been found that the steel according to the invention, after appropriate heat treatment, provides the required level and stability of performance, including an increase in ductility (elongation) up to 20-30%, compared to the known steel.

Так, в зависимости от состава и термообработки по 1 режиму обеспечивается предел текучести при комнатной температуре не ниже 950 МПа, предел прочности не ниже 1250 МПа, удлинение при 20°С не ниже 25%. Ударная вязкость (KCV) не менее 95 Дж/см2 при температуре минус 50°С, по 2-му режиму термообработки предел текучести при комнатной температуре не ниже 1050 МПа, предел прочности не ниже 1350 МПа, удлинение при 20°С не ниже 28% соответственно. Ударная вязкость (KCV) не менее 105 Дж/см2 при температуре минус 50°С,So, depending on the composition and heat treatment in 1 mode, the yield point at room temperature is not lower than 950 MPa, the ultimate strength is not lower than 1250 MPa, and the elongation at 20 ° C is not lower than 25%. Impact strength (KCV) not less than 95 J / cm 2 at a temperature of minus 50 ° С, according to the 2nd heat treatment mode, the yield strength at room temperature is not less than 1050 MPa, the ultimate strength is not less than 1350 MPa, elongation at 20 ° C is not less than 28 % respectively. Impact strength (KCV) not less than 105 J / cm 2 at a temperature of minus 50 ° С,

Таким образом, сталь по изобретению при низкой стоимости изготовления (по сравнению с применяемыми для этих целей сталями) надежно обеспечивает требуемый комплекс свойств для трубной заготовки сосудов для хранения, транспортировки сжатых газов, эксплуатируемых при пониженных температурах до -50°С.Thus, the steel according to the invention at a low manufacturing cost (in comparison with the steels used for these purposes) reliably provides the required set of properties for tubular blanks of vessels for storing and transporting compressed gases operated at low temperatures down to -50 ° C.

Claims (4)

1. Экономнолегированная хладостойкая высокопрочная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, молибден, церий, ванадий, железо и примеси, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбонитрид титана, карбонитрид циркония с размером частиц 30-65 нм, алюминий, кальций, титан, ниобий, барий и при необходимости по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, содержащей гадолиний, азот и элемент из группы, содержащей лантан, иттрий, неодим или их смеси, при следующем соотношении компонентов, мас.%:1. Economically alloyed cold-resistant high-strength steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, molybdenum, cerium, vanadium, iron and impurities, characterized in that it additionally contains titanium carbonitride, zirconium carbonitride with a particle size of 30-65 nm, aluminum, calcium, titanium, niobium, barium and, if necessary, at least one element selected from the group containing gadolinium, nitrogen and an element from the group containing lanthanum, yttrium, neodymium or mixtures thereof, in the following ratio of components, wt%: углеродcarbon 0,27-0,300.27-0.30 кремнийsilicon 0,90-1,200.90-1.20 марганецmanganese 1,0-1,301.0-1.30 хромchromium 0,90-1,200.90-1.20 никельnickel 1,45-2,201.45-2.20 медьcopper 0,40-0,700.40-0.70 молибденmolybdenum 0,25-0,400.25-0.40 карбонитрид титанаtitanium carbonitride 0,03-0,100.03-0.10 карбонитрид цирконияzirconium carbonitride 0,03-0,100.03-0.10 церийcerium 0,001-0,020.001-0.02 ванадийvanadium 0,05-0,080.05-0.08 алюминийaluminum 0,005-0,020.005-0.02 кальцийcalcium 0,005-0,010.005-0.01 титанtitanium 0,005-0,0350.005-0.035 ниобийniobium 0,005-0,0350.005-0.035 барийbarium 0,005-0,0250.005-0.025 при необходимости по меньшей мере один изif necessary, at least one of гадолинийgadolinium 0,0008-0,00150.0008-0.0015 азотnitrogen 0,005-0,0120.005-0.012 и элемент из группы, содержащей лантан, иттрий, неодим или их смеси and an element from the group containing lanthanum, yttrium, neodymium, or mixtures thereof 0,001-0,020.001-0.02 железо и примесиiron and impurities остальноеrest
2. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что суммарное содержание легкоплавких примесей свинца, висмута, олова, сурьмы и мышьяка не превышает 0,02 мас.%, а содержание неизбежных примесей серы, фосфора, кислорода и водорода не превышает, мас.%: сера ≤0,008, фосфор ≤0,008, кислород ≤0,005 и водород ≤0,0005.2. Steel under item 1, characterized in that the total content of low-melting impurities of lead, bismuth, tin, antimony and arsenic does not exceed 0.02 wt.%, And the content of inevitable impurities of sulfur, phosphorus, oxygen and hydrogen does not exceed, wt. %: sulfur ≤0.008, phosphorus ≤0.008, oxygen ≤0.005 and hydrogen ≤0.0005. 3. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что критерий соотношения σ0,2в составляет ≤0,90.3. Steel according to claim. 1, characterized in that the criterion of the ratio σ 0.2 / σ in is ≤0.90.
RU2020119435A 2020-06-04 2020-06-04 Sparingly alloyed cold-resistant high-strength steel RU2746599C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119435A RU2746599C1 (en) 2020-06-04 2020-06-04 Sparingly alloyed cold-resistant high-strength steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119435A RU2746599C1 (en) 2020-06-04 2020-06-04 Sparingly alloyed cold-resistant high-strength steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746599C1 true RU2746599C1 (en) 2021-04-16

Family

ID=75521086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119435A RU2746599C1 (en) 2020-06-04 2020-06-04 Sparingly alloyed cold-resistant high-strength steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746599C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114836694A (en) * 2022-05-27 2022-08-02 鞍钢股份有限公司 Seawater corrosion fatigue resistant ultrahigh-strength steel for ship and manufacturing method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1125286A1 (en) * 1983-07-13 1984-11-23 Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина High-tensile casting steel
JPS63259051A (en) * 1987-04-14 1988-10-26 Nippon Steel Corp High toughness ERW steel with excellent sour resistance
US9702035B2 (en) * 2011-09-30 2017-07-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation High-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in impact resistance property and manufacturing method thereof, and high-strength alloyed hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method thereof
US10081042B2 (en) * 2013-08-16 2018-09-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Electric resistance welded steel pipe excellent in weld zone and method of production of same
US10106875B2 (en) * 2013-03-29 2018-10-23 Jfe Steel Corporation Steel material, hydrogen container, method for producing the steel material, and method for producing the hydrogen container
RU2679679C1 (en) * 2018-05-31 2019-02-12 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения", АО "НПО "ЦНИИТМАШ" Cast cold-resistant steel
RU2680557C1 (en) * 2017-11-28 2019-02-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Economically alloyed cold resistant high-strength steel

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1125286A1 (en) * 1983-07-13 1984-11-23 Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина High-tensile casting steel
JPS63259051A (en) * 1987-04-14 1988-10-26 Nippon Steel Corp High toughness ERW steel with excellent sour resistance
US9702035B2 (en) * 2011-09-30 2017-07-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation High-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in impact resistance property and manufacturing method thereof, and high-strength alloyed hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method thereof
US10106875B2 (en) * 2013-03-29 2018-10-23 Jfe Steel Corporation Steel material, hydrogen container, method for producing the steel material, and method for producing the hydrogen container
US10081042B2 (en) * 2013-08-16 2018-09-25 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Electric resistance welded steel pipe excellent in weld zone and method of production of same
RU2680557C1 (en) * 2017-11-28 2019-02-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Economically alloyed cold resistant high-strength steel
RU2679679C1 (en) * 2018-05-31 2019-02-12 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения", АО "НПО "ЦНИИТМАШ" Cast cold-resistant steel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114836694A (en) * 2022-05-27 2022-08-02 鞍钢股份有限公司 Seawater corrosion fatigue resistant ultrahigh-strength steel for ship and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2574025C (en) Steel for steel pipe
KR101830023B1 (en) Spring steel and method for producing same
JP7093804B2 (en) Wear resistant steel
EP2050832B1 (en) Two-phase stainless steel
EP2881485B1 (en) Abrasion resistant steel plate with high strength and high toughness, and process for preparing same
JP4699341B2 (en) High strength hot forged non-tempered steel parts with excellent fatigue limit ratio
CN103890212B (en) Steel sheet
WO2010061882A1 (en) Seamless steel pipe and method for manufacturing same
EP0742288B1 (en) Long-lived induction-hardened bearing steel
KR102364473B1 (en) Steel for low-temperature pressure vessel and manufacturing method thereof
CN107709599B (en) Steel
CN110546290A (en) Austenitic wear-resistant steel plate
EP1736562A1 (en) Thick high strength steel plate having excellent low temperature toughness in welding heat affected zone caused by high heat input welding
WO2023157897A1 (en) Steel material suitable for use in sour environments
EP3378962B1 (en) High heat input welded steel material
RU2746599C1 (en) Sparingly alloyed cold-resistant high-strength steel
JP2018204110A (en) Abrasion resistant thick steel plate
KR101488633B1 (en) Steel for welding
RU2545856C2 (en) High-strength cryogenic austenite weldable structural steel and steel obtainment method
JPH11279684A (en) Ultra-high heat input welding High-strength steel for welding with excellent heat-affected zone toughness
RU2746598C1 (en) Cold-resistant high-strength steel
JP2003342670A (en) Non-tempered high strength steel with excellent toughness
WO2007020683A1 (en) Thick steel plate excelling in toughness of large heat input welded joint
JP3513001B2 (en) Ultra-high heat input welding High-strength steel for welding with excellent heat-affected zone toughness
JP7127751B2 (en) Steel plate and its manufacturing method