RU2359064C2 - Austenitic corrosion-resistant steel - Google Patents
Austenitic corrosion-resistant steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2359064C2 RU2359064C2 RU2007125101/02A RU2007125101A RU2359064C2 RU 2359064 C2 RU2359064 C2 RU 2359064C2 RU 2007125101/02 A RU2007125101/02 A RU 2007125101/02A RU 2007125101 A RU2007125101 A RU 2007125101A RU 2359064 C2 RU2359064 C2 RU 2359064C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- niobium
- vanadium
- titanium
- manganese
- nickel
- Prior art date
Links
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 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
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 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 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 23
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- -1 chromium carbides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии легированных аустенитных сталей, используемых в атомных энергетических установках. Известны применяемые в настоящее время марки коррозионно-стойкой стали, приведенные в технической литературе: Бабаков А.А., Приданцев М.В. Коррозионно-стойкие стали и сплавы. М., Металлургия, стр.137-143, 215-230, ГОСТ 5632-72. Основным недостатком указанных сталей является пониженная технологическая пластичность, крупнозернистая структура полуфабрикатов.The invention relates to the metallurgy of alloyed austenitic steels used in nuclear power plants. Known currently used brands of corrosion-resistant steel, given in the technical literature: Babakov A.A., Pridantsev M.V. Corrosion-resistant steels and alloys. M., Metallurgy, pp. 137-143, 215-230, GOST 5632-72. The main disadvantage of these steels is a reduced technological ductility, a coarse-grained structure of semi-finished products.
Наиболее близкой по составу ингредиентов и назначению к предлагаемой стали является сталь марки 08Х18Н10 ГОСТ 5632-72, стр.16, содержащая, мас.%:The closest in composition of the ingredients and the purpose of the proposed steel is steel grade 08X18H10 GOST 5632-72, page 16, containing, wt.%:
Содержание серы не более 0,02. Содержание свинца и олова не нормировано.The sulfur content is not more than 0.02. The content of lead and tin is not standardized.
Известная сталь обладает высокими механическими свойствами, однако имеет недостаточно высокую технологическую пластичность при горячем деформировании, крупнозернистую структуру и вследствие этого пониженные сварочно-технологические свойства. Это обусловлено тем, что содержание серы в стали находится на уровне ≥0,020%, содержание олова и свинца не нормировано. Соединения серы обычно располагаются по границам зерен. Соединения серы (сульфиды) являются, в большинстве случаев, легкоплавкими и резко снижают пластические свойства при горячем деформировании.Known steel has high mechanical properties, but it does not have a sufficiently high technological ductility during hot deformation, a coarse-grained structure and, as a result, reduced welding and technological properties. This is due to the fact that the sulfur content in steel is at a level of ≥0.020%, the content of tin and lead is not standardized. Sulfur compounds are usually located along grain boundaries. Sulfur compounds (sulfides) are, in most cases, fusible and sharply reduce plastic properties during hot deformation.
При низком содержании карбидообразующих элементов, которые являются центрами зарождения новых зерен при горячей деформации, увеличиваются размеры зерен в полуфабрикатах.With a low content of carbide-forming elements, which are the centers of nucleation of new grains during hot deformation, the grain sizes in semi-finished products increase.
При увеличении размеров зерен также увеличивается толщина межзеренных прослоек и снижаются пластические характеристики металла и сварочно-технологические свойства.With increasing grain sizes, the thickness of the intergranular layers also increases and the plastic characteristics of the metal and the welding and technological properties decrease.
Техническим результатом изобретения является повышение технологической пластичности при горячем деформировании и сварочно-технологических свойств. Поставленный технический результат достигается за счет того, что в сталь, содержащую углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, дополнительно введены титан, ниобий и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result of the invention is to increase technological ductility during hot deformation and welding and technological properties. The technical result is achieved due to the fact that in the steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel and iron, titanium, niobium and vanadium are additionally introduced in the following ratio of components, wt.%:
при этом отношение , отношение содержания хрома к суммарному содержанию никеля и марганца должно быть в пределах 1,7-2,0, а содержание серы, олова и свинца составляет, мас.%: S≤0,002, Sn≤0,015, Pb≤0,004. Снижение содержания легкоплавких элементов по сравнению с известным составом практически исключает появление на границах зерен легкоплавких прослоек, что способствует повышению технологической пластичности, сварочно-технологических свойств и пластических свойств полуфабрикатов. Введение титана, ниобия и ванадия в соотношении способствует получению полуфабрикатов с мелкозернистой структурой за счет выделений устойчивых карбидов титана, ниобия и ванадия, которые служат центрами кристаллизации. При более высоких содержаниях титана и ниобия в стали возможно выделение интерметаллидов, которые снижают пластичность металла. При более низких содержаниях титана, ниобия и ванадия образуется недостаточное количество устойчивых карбидов, снижается количество центров кристаллизации и полуфабрикаты получаются с крупнозернистой структурой. При крупнозернистой структуре по границам зерен образуются толстые прослойки из интерметаллидов, сульфидов и других примесей, и поэтому при сварке возможно образование микротрещин по межзеренным прослойкам.while the ratio , the ratio of the chromium content to the total content of nickel and manganese should be in the range of 1.7-2.0, and the content of sulfur, tin and lead is, wt.%: S≤0.002, Sn≤0.015, Pb≤0.004. The decrease in the content of fusible elements in comparison with the known composition almost eliminates the appearance of fusible interlayers at the grain boundaries, which contributes to an increase in technological plasticity, welding and technological properties and plastic properties of semi-finished products. The introduction of titanium, niobium and vanadium in the ratio promotes the preparation of semi-finished products with a fine-grained structure due to the precipitation of stable carbides of titanium, niobium and vanadium, which serve as crystallization centers. At higher contents of titanium and niobium in steel, precipitation of intermetallic compounds is possible, which reduce the ductility of the metal. At lower contents of titanium, niobium and vanadium, an insufficient amount of stable carbides is formed, the number of crystallization centers decreases and semi-finished products are obtained with a coarse-grained structure. With a coarse-grained structure, thick interlayers of intermetallic compounds, sulfides, and other impurities are formed along the grain boundaries, and therefore, during welding, microcracks can form along intergrain interlayers.
Микролегирование коррозионно-стойкой стали титаном, ниобием и ванадием в соотношении позволяет получать полуфабрикаты с мелкозернистой структурой, что значительно повышает технологическую пластичность и сварочно-технологические свойства. При отношении менее 1,6 наблюдается снижение коррозионной стойкости за счет образования большого количества карбидов хрома и снижения содержания хрома до значений, при которых утрачивается коррозионная стойкость.Microalloying of corrosion-resistant steel with titanium, niobium and vanadium in the ratio allows you to get semi-finished products with a fine-grained structure, which significantly increases the technological ductility and welding and technological properties. With respect less than 1.6, there is a decrease in corrosion resistance due to the formation of a large number of chromium carbides and a decrease in the chromium content to values at which corrosion resistance is lost.
Содержание серы не должно превышать 0,002, олова 0,015, свинца 0,0004, так как при более высоком содержании снижается пластичность при горячем деформировании вследствие образования легкоплавких прослоек по границам зерен.The sulfur content should not exceed 0.002, tin 0.015, lead 0.0004, since at a higher content the ductility decreases during hot deformation due to the formation of fusible interlayers along grain boundaries.
Для обеспечения высоких сварочно-технологических свойств соотношение .To ensure high welding and technological properties, the ratio .
Так, при более низких значениях этого соотношения снижается содержание ферритной фазы в стали и возможно появление трещин в сварных соединениях.So, at lower values of this ratio, the content of the ferritic phase in steel decreases and cracks in welded joints may appear.
При отношении более 2,0 содержание ферритной фазы в стали может достигать 10%, что приводит к образованию трещин при горячей обработке.With respect more than 2.0, the content of the ferritic phase in steel can reach 10%, which leads to the formation of cracks during hot processing.
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Были выплавлены 3 плавки по 120 т заявляемой стали в конвертере с кислородной продувкой и одна плавка известной марки в 50-тонной электродуговой печи и прокатаны в листы толщиной 20-50 мм с температуры нагрева 1000 и 1200°С.3 melts of 120 tons of the inventive steel were smelted in an oxygen-blown converter and one melting of a well-known brand in a 50-ton electric arc furnace and rolled into sheets with a thickness of 20-50 mm from a heating temperature of 1000 and 1200 ° C.
Листы заявляемой и известной стали подвергнуты аустенизации при температуре 1030÷1050°С с последующим охлаждением на воздухе.The sheets of the claimed and known steel were austenitized at a temperature of 1030 ÷ 1050 ° C, followed by cooling in air.
После охлаждения производился визуальный осмотр листов и отбор проб для механических и металлографических испытаний и определения сварочно-технологических свойств. Химический состав заявляемой и известной марок приведены в таблице 1, результаты испытаний - в таблице 2.After cooling, a visual inspection of the sheets and sampling for mechanical and metallographic tests and determination of welding and technological properties were performed. The chemical composition of the claimed and known brands are shown in table 1, the test results in table 2.
Как видно из таблицы 2, заявляемая сталь обладает более высокой пластичностью при горячем деформировании, имеет более мелкозернистую структуру и обладает повышенными сварочно-технологическими свойствами.As can be seen from table 2, the inventive steel has a higher ductility during hot deformation, has a finer-grained structure and has improved welding and technological properties.
Ожидаемый технико-экономический эффект от использования заявляемой стали выразится в повышении выхода годного металла при горячем деформировании, значительном уменьшении затрат по устранению дефектов на поверхности листов и сварных соединениях, а также в увеличении срока службы и надежности изделий.The expected technical and economic effect from the use of the inventive steel will be expressed in increasing the yield of metal during hot deformation, a significant reduction in the cost of eliminating defects on the surface of sheets and welded joints, as well as in increasing the service life and reliability of the products.
Химический состав заявляемой и известной марок сталиTable 1
The chemical composition of the claimed and known steel grades
Свойства заявляемой и известной марок сталиtable 2
Properties of the claimed and well-known steel grades
свойства на жестких пробахWelding and technological
hard sample properties
2. Технологическая пластичность оценивалась визуально по появлению мелких трещин на поверхности листов в процессе горячей деформации.Note. 1. The average values of mechanical properties are given according to the test results of 4 samples from each sheet.
2. Technological plasticity was evaluated visually by the appearance of small cracks on the surface of the sheets during hot deformation.
Claims (1)
при этом соблюдаются следующие условия:
отношение суммарного содержания титана, ниобия и ванадия к углероду не менее 1,6
,
a отношение содержания хрома к суммарному содержанию никеля и марганца находится в пределах 1,7÷2,0
. Austenitic corrosion-resistant steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, nickel and iron, characterized in that it additionally contains titanium, niobium, vanadium, sulfur, tin and lead in the following ratio, wt.%:
the following conditions are met:
the ratio of the total content of titanium, niobium and vanadium to carbon is not less than 1.6
,
a ratio of chromium to total nickel and manganese is in the range 1.7 ÷ 2.0
.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007125101/02A RU2359064C2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Austenitic corrosion-resistant steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007125101/02A RU2359064C2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Austenitic corrosion-resistant steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007125101A RU2007125101A (en) | 2009-01-10 |
RU2359064C2 true RU2359064C2 (en) | 2009-06-20 |
Family
ID=40373898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007125101/02A RU2359064C2 (en) | 2007-07-02 | 2007-07-02 | Austenitic corrosion-resistant steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2359064C2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1190515A (en) * | 1967-11-10 | 1970-05-06 | Nippon Kokan Kk | Austenitic Heat Resisting Steel. |
RU2068022C1 (en) * | 1994-06-17 | 1996-10-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара | Austenite steel |
RU2173729C1 (en) * | 2000-10-03 | 2001-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина" | Austenitic corrosion resistant steel and product manufactured therefrom |
JP2001279390A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Nisshin Steel Co Ltd | Hydrophilic austenitic stainless steel product |
JP2004043902A (en) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Nisshin Steel Co Ltd | Austenitic stainless steel superior in steam oxidation resistance |
RU2233906C1 (en) * | 2003-04-03 | 2004-08-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Austenite steel |
JP2005023343A (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenitic stainless steel pipe for nuclear power |
RU2263155C1 (en) * | 2004-08-12 | 2005-10-27 | Зао "Ижевский Опытно-Механический Завод" | High-strength stainless steel |
-
2007
- 2007-07-02 RU RU2007125101/02A patent/RU2359064C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1190515A (en) * | 1967-11-10 | 1970-05-06 | Nippon Kokan Kk | Austenitic Heat Resisting Steel. |
RU2068022C1 (en) * | 1994-06-17 | 1996-10-20 | Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара | Austenite steel |
JP2001279390A (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Nisshin Steel Co Ltd | Hydrophilic austenitic stainless steel product |
RU2173729C1 (en) * | 2000-10-03 | 2001-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина" | Austenitic corrosion resistant steel and product manufactured therefrom |
JP2004043902A (en) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Nisshin Steel Co Ltd | Austenitic stainless steel superior in steam oxidation resistance |
RU2233906C1 (en) * | 2003-04-03 | 2004-08-10 | Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" | Austenite steel |
JP2005023343A (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Austenitic stainless steel pipe for nuclear power |
RU2263155C1 (en) * | 2004-08-12 | 2005-10-27 | Зао "Ижевский Опытно-Механический Завод" | High-strength stainless steel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007125101A (en) | 2009-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101690441B1 (en) | Ferritic stainless steel sheet having excellent heat resistance | |
US9243306B2 (en) | Ferritic stainless steel sheet excellent in oxidation resistance | |
KR102154217B1 (en) | Welded structural members | |
JP5119605B2 (en) | Ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance of welds | |
EP2885440A1 (en) | High-chromium heat-resistant steel | |
WO2014045553A1 (en) | Wear-resistant steel plate having excellent low-temperature toughness and corrosion wear resistance | |
JP7063364B2 (en) | High Mn steel | |
KR20140064941A (en) | Duplex stainless steel, duplex stainless steel slab, and duplex stainless steel material | |
KR101534424B1 (en) | Forged steel material for nuclear power generation devices, and welded structure for nuclear power generation devices | |
JP6018364B2 (en) | Duplex stainless steel for chemical tankers with excellent linear heatability | |
JP6842257B2 (en) | Fe-Ni-Cr-Mo alloy and its manufacturing method | |
JP4852857B2 (en) | Ferritic / austenitic stainless steel sheet with excellent stretch formability and crevice corrosion resistance | |
EP3437790B1 (en) | Welded structural member | |
JP5836619B2 (en) | Duplex stainless steel with good acid resistance | |
JP5677819B2 (en) | Ferritic stainless steel plate with excellent oxidation resistance | |
RU2359064C2 (en) | Austenitic corrosion-resistant steel | |
JP4241431B2 (en) | Ferritic stainless steel | |
JP3449282B2 (en) | Austenitic stainless steel with excellent high-temperature strength and ductility | |
US20230357879A1 (en) | Highly corrosion-resistant austenite stainless steel and method for producing the same | |
CN112513309B (en) | Steel sheet and method for producing same | |
JP6638551B2 (en) | Austenitic heat-resistant steel weld metal and welded joint having the same | |
RU2437746C1 (en) | Composition of wise for automated assembly | |
JP2022151087A (en) | Ferritic stainless steel plate | |
JP6597449B2 (en) | Abrasion-resistant steel plate and method for producing the same | |
JP2022151085A (en) | Ferritic stainless steel sheet |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110703 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130520 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190703 |