сталь

Формула изобретения

СТАЛЬ преимущественно для сварных длинномерных конструкций, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, алюминий, кальций и железо, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности сварного соединения ударной вязкости при отрицательных температурах и стойкости к многократно повторяющимся нагрузкам в стержнях диаметром 10 - 40 мм, она дополнительно содержит азот и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод - 0,15 - 0,25

Кремний - 0,50 - 1,50

Марганец - 1,0 - 2,0

Хром - 1,3 - 2,5

Алюминий - 0,01 - 0,05

Кальций - 0,0005 - 0,005

Азот - 0,012 - 0,025

Ванадий - 0,04 - 0,10

Железо - Остальное

при этом сумма (Cr+Mn)=2,8-4,0 , а произведение C (Cr + Mn) = 0,45 - 1,0.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству низколегированных сталей, и может быть использовано при изготовлении сварных длинномерных конструкций, работающих в стапливаемых зданиях и открытом воздухе при статических, динамических и многократно повторяющихся нагрузках при температуре ниже -40^оС.

Известен ряд применяемых в строительной промышленности в качестве напрягаемой арматуры в длинномерных железобетонных конструкциях марок стали 20ХГ2Т (Ц) класса А-IV (_в 883Н/мм²), 23Х2ГТ класса А-У (_в 1030Н/мм²), 22Х272АЮ, 22Х272Р, 22Х2Г2СР класса А-VI (_в 1230Н/мм² ) [1].

Недостатком этих сталей является или недостаточная прочность или недостаточно хорошая свариваемость при контактной сварке встык. Кроме того, эти стали имеют пониженную ударную вязкость при отрицательных температурах и недостаточную стойкость при многократно повторяющихся нагрузках в предварительно напрягаемых железобетонных конструкциях.

Известна свариваемая сталь [2] повышенной корррозионной стойкости, наиболее близкая к изобретению, которая имеет следующий химический состав, мас.%:. Углерод 0,18-0,26 Марганец 1,4-1,8 Кремний 0,75-1,55 Хром 1,3-1,7 Титан 0,01-0,08 Алюминий 0,01-0,05 Кальций 0,001-0,006 Железо Остальное.

В большегрузных 600-тонных мартеновских печах на Череповецком металлургическом комбинате были выплавлены опытные плавки, химический состав которых приведен в табл. 1.

Слитки после нагрева прокатывали на блюминге на блюмсы 380х410 мм, а затем на непрерывно заготовочном стане 850/730/530 на заготовки сечением 100х100 и 150х150 мм. Заготовки подвергали обезводораживающей обработке в неотапливаемых колодцах обжимного цеха по существующей на комбинате технологии. Затем их на непрерывных сортовых станах "250" и "350" прокатали на прутки периодического профиля диаметром 10, 25 и 40 мм. Изготовление стали дополнительных технологических затруднений не вызывало.

Механические свойства на растяжение (по ГОСТ 5781-82) и многократно повторяющихся нагрузках (по ГОСТ 25.502-79) в горячекатаном состоянии и после сварки встык исследовали на натурных образцах с черновой поверхностью после охлаждения прутков на спокойном воздухе, а ударную вязкость на образцах КС по ГОСТ 9454-78. Механические свойства до и после сварки - приведены в табл. 2.

Результаты испытаний опытных образцов показывают, что сталь по изобретению по сравнению с известной имеет более высокие прочностные свойства в сварном соединении. Ударная вязкость и вибрационная прочность в исследуемых сечениях в предлагаемой стали также значительно выше известной. Сварные соединения отличаются высокой стойкостью к горячим и холодным трещинам в шве и околошовной зоне.