водородостойкая сталь

Формула изобретения

Водородостойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ниобий, двуокись тория, кальций и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ванадий и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод	0,03-0,07
кремний	0,15-0,3
марганец	0,3-0,5
хром	19,0-21,0
никель	40,0-44,0
молибден	2,5-3,5
ниобий	0,2-0,4
двуокись тория	0,05-0,1
кальций	0,003-0,007
ванадий	0,15-0,3
вольфрам	0,1-0,2
железо	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к составам сталей, которые могут найти применение в технике при изготовлении синтетического аммиака, гидрировании углей при получении искусственного бензина, в других процессах химической, нефтяной, газовой промышленности.

Известна сталь, содержащая, мас.%: углерод 0,01-0,05, кремний 0,2-0,5; марганец 0,1-0,8; хром 19,0-21,0; никель 44,0-46,0; молибден 4,0-6,0; ниобий 0,8-1,2; двуокись тория 0,05-0,3; кальций 0,005-0,08; железо - остальное [1]. Такая сталь предназначена для работы и водородсодержащих газовых средах.

Задача изобретения состоит в повышении водородоустойчивости стали.

Технический результат достигается тем, что водородостойкая сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, ниобий, двуокись тория, кальций, железо, дополнительно включает ванадий и вольфрам, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,03-0,07; кремний 0,15-0,3; марганец 0,3-0,5; хром 19,0-21,0; никель 40,0-44,0; молибден 2,5-3,5; ниобий 0,2-0,4; двуокись тория 0,05-0,1; кальций 0,003-0,007; ванадий 0,15-0,3; вольфрам 0,1-0,2; железо - остальное.

В таблице приведены составы стали.

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%:
	1		2	3
Углерод	0,03		0,05	0,07
Кремний	0,3		0,22	0,15
Марганец	0,5		0,4	0,3
Хром		19,0	20,0	21,0
Никель		44,0	42,0	40,0
Молибден		3,5	3,0	2,5
Ниобий		0,2	0,3	0,4
Двуокись тория		0,1	0,07	0,05
Кальций		0,003	0,005	0,007
Ванадий		0,3	0,22	0,15
Вольфрам		0,1	0,15	0,2
Железо		остальное	остальное	остальное

В составе стали компоненты проявляют себя следующим образом. Хром и никель обеспечивают высокую коррозионную стойкость стали. Молибден и ниобий упрочняют твердый раствор. Вольфрам увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах. Ванадий и кальций раскисляют сталь. Алюминий и кальций выполняют функцию раскислителей. Двуокись тория способствует уменьшению хрупкости стали при ее насыщении водородом.

Выплавка стали может быть проведена в вакуумной индукционной печи. Разливка стали осуществляется при температуре 1550-1570°С в слитки, которые в течение 1 ч выдерживают в плавильной камере, а затем охлаждают на воздухе. Перед испытанием образцы (прутки диаметром 50 мм) подвергают аустенизации при 1100°С в течение 2 ч с последующим охлаждением на воздухе и отпуском. Наводороживание образцов осуществляется в автоклаве при 700°С и давлении 50 МПа в течение 300 ч.

Содержание водорода в металле составляет 20-30 см ³/100 г. Предел прочности стали на растяжение 880-900 МПа.

Источники информации

1. SU 971908 А1, С22С 38/48, 1982.