RU2023045C1 - High-strength steel - Google Patents
High-strength steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023045C1 RU2023045C1 SU4896008D RU2023045C1 RU 2023045 C1 RU2023045 C1 RU 2023045C1 SU 4896008 D SU4896008 D SU 4896008D RU 2023045 C1 RU2023045 C1 RU 2023045C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- nitrogen
- titanium
- magnesium
- aluminum
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 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
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 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
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims 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 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к созданию высокопрочных сталей для машиностроения, высокопрочных крепежных изделий для строительных металлоконструкций, а также коленчатых валов, шатунов и других деталей ответственного назначения, в том числе для эксплуатации в северных районах страны. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the creation of high-strength steels for mechanical engineering, high-strength fasteners for building metal structures, as well as crankshafts, connecting rods and other critical parts, including for operation in the northern regions of the country.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному результату является сталь, содержащая, мас.%: Углерод 0,26-0,34 Марганец 0,30-0,60 Кремний 0,17-0,37 Хром 2,00-3,00 Молибден 0,20-0,30 Ванадий 0,06-0,12 Железо Остальное
Сталь обладает хорошей пластичностью, ударной вязкостью, однако одновременного повышения прочности, пластичности и сопротивления микросколу не достигается.The closest in technical essence and the achieved positive result is steel containing, wt.%: Carbon 0.26-0.34 Manganese 0.30-0.60 Silicon 0.17-0.37 Chromium 2.00-3.00 Molybdenum 0.20-0.30 Vanadium 0.06-0.12 Iron Else
Steel has good ductility, toughness, however, a simultaneous increase in strength, ductility and resistance to micro-chips is not achieved.
Целью изобретения является повышение прочности, пластичности и сопротивления микросколу стали. The aim of the invention is to increase the strength, ductility and resistance to micro-chips of steel.
Поставленная цель достигается тем, что известная сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, ванадий и железо, дополнительно содержит титан, магний, алюминий и азот при следующем соотношении компонентов, мас. % : Углерод 0,27-0,34 Кремний 0,17-0,37 Марганец 0,30-0,60 Хром 2,30-2,70 Молибден 0,20-0,30 Ванадий 0,06-0,12 Титан 0,01-0,03 Магний 0,001-0,01 Алюминий 0,01-0,03 Азот 0,02-0,04 Железо Остальное
Известны технические решения, в которых сталь содержит титан для повышения прочности, алюминий в комплексе с титаном для повышения механических характеристик при сохранении литейных свойств, азот в комплексе с никелем и кальцием для повышения пластических свойств. Однако, необходимо отметить, что ни в одном из выявленных решений при совместном содержании титана, магния, алюминия и азота не достигается одновременного повышения прочности, пластичности и сопротивления микросколу, как в предлагаемом техническом решении, в котором для повышения прочности, пластичности и сопротивления микросколу сталь дополнительно содержит титан, магний, алюминий и азот - не выявлено.This goal is achieved in that the known steel containing carbon, silicon, manganese, chromium, molybdenum, vanadium and iron, additionally contains titanium, magnesium, aluminum and nitrogen in the following ratio, wt. %: Carbon 0.27-0.34 Silicon 0.17-0.37 Manganese 0.30-0.60 Chromium 2.30-2.70 Molybdenum 0.20-0.30 Vanadium 0.06-0.12 Titanium 0.01-0.03 Magnesium 0.001-0.01 Aluminum 0.01-0.03 Nitrogen 0.02-0.04 Iron Else
Known technical solutions in which steel contains titanium to increase strength, aluminum in combination with titanium to increase mechanical properties while maintaining casting properties, nitrogen in combination with nickel and calcium to increase plastic properties. However, it should be noted that in none of the solutions identified with the combined content of titanium, magnesium, aluminum and nitrogen, a simultaneous increase in strength, ductility and resistance to micro-chips is achieved, as in the proposed technical solution, in which to increase strength, ductility and resistance to micro-chips additionally contains titanium, magnesium, aluminum and nitrogen - not detected.
Положительное влияние связано с тем, что титан и углерод, связываясь с азотом в виде карбонитридов в процессе прокатки, образуют дисперсные частицы, которые обеспечивают образование субструктуры аустенита, обладающей благодаря перераспределению дислокаций, минимальным уровнем микроискажений. Тонкая структура аустенита наследуется образующимися при охлаждении проката на воздухе кристаллографически упорядоченными структурными составляющими бейнитом и мартенситом. Кроме того, дисперсные карбонитриды титана измельчают мартенситные и бейнитные кристаллы, что снижает пики микронапряжений. Магний и алюминий обеспечивают благоприятную активную форму карбонитридов и повышают чистоту границ этих образований. При этом одновременно повышается прочность, пластичность и сопротивление микросколу. The positive effect is due to the fact that titanium and carbon, binding to nitrogen in the form of carbonitrides during the rolling process, form dispersed particles, which provide the formation of an austenite substructure, which, due to the redistribution of dislocations, has a minimum level of micro distortions. The fine structure of austenite is inherited by the crystallographically ordered structural components of bainite and martensite formed during cooling of rolled products in air. In addition, dispersed titanium carbonitrides crush martensitic and bainitic crystals, which reduces the peaks of microstresses. Magnesium and aluminum provide a favorable active form of carbonitrides and increase the purity of the boundaries of these formations. At the same time, strength, ductility and resistance to micro-chips are simultaneously increased.
П р и м е р. Сталь выплавляли в дуговой электропечи, прокатку производили на круг 25 мм. Штанги изготавливали по принятой технологии. PRI me R. Steel was smelted in an electric arc furnace, rolling was performed on a circle of 25 mm. The rods were made according to the accepted technology.
Химический состав полученной стали, ее свойства представлены в таблице. The chemical composition of the obtained steel, its properties are presented in the table.
Механические свойства определяли на стандартных образцах ГОСТ 1497-84), сопротивление микросколу по известной методике. The mechanical properties were determined on standard samples GOST 1497-84), the resistance of the micro-chip by a known method.
Сравнение свойств предлагаемой стали и стали-прототипа показывает, что предлагаемая сталь отличается от прототипа стабильным повышением прочности на 200-300 МПа, пластичности на 5-7% и сопротивления микросколу 470-600 МПа. Comparison of the properties of the proposed steel and steel of the prototype shows that the proposed steel differs from the prototype by a stable increase in strength by 200-300 MPa, ductility by 5-7% and resistance to microcracking of 470-600 MPa.
Claims (1)
Углерод 0,27 - 0,34
Кремний 0,17 - 0,37
Марганец 0,30 - 0,60
Хром 2,30 - 2,70
Молибден 0,20 - 0,30
Ванадий 0,06 - 0,12
Титан 0,01 - 0,03
Магний 0,001 - 0,010
Алюминий 0,01 - 0,03
Азот 0,02 - 0,04
Железо ОстальноеHIGH STRENGTH STEEL containing carbon, silicon, manganese, chromium, molybdenum, vanadium and iron, characterized in that, in order to increase strength, ductility and resistance to micro-chips, it additionally contains titanium, magnesium, aluminum and nitrogen in the following ratio of components, wt. %:
Carbon 0.27 - 0.34
Silicon 0.17 - 0.37
Manganese 0.30 - 0.60
Chrome 2.30 - 2.70
Molybdenum 0.20 - 0.30
Vanadium 0.06 - 0.12
Titanium 0.01 - 0.03
Magnesium 0.001 - 0.010
Aluminum 0.01 - 0.03
Nitrogen 0.02 - 0.04
Iron Else
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4896008 RU2023043C1 (en) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | Complex alloy for steel alloying |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2023045C1 true RU2023045C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21551842
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4896008 RU2023043C1 (en) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | Complex alloy for steel alloying |
| SU4896008 RU2023045C1 (en) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | High-strength steel |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4896008 RU2023043C1 (en) | 1991-01-09 | 1991-01-09 | Complex alloy for steel alloying |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (2) | RU2023043C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2341578C2 (en) * | 2006-02-20 | 2008-12-20 | ООО "Научно-производственное общество "МИПОР" | Method of receiving of nitrogen-bearing alloy for steel alloying and nitrogen-bearing alloy for steel alloying |
-
1991
- 1991-01-09 RU SU4896008 patent/RU2023043C1/en active
- 1991-01-09 RU SU4896008 patent/RU2023045C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 595718, кл. C 22C 38/46, 1977 * |
| ГОСТ 4543-74, Сталь 30ХЗМФ. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2023043C1 (en) | 1994-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109666876B (en) | High-cobalt martensitic stainless steel and preparation method thereof | |
| US4610734A (en) | Process for manufacturing corrosion resistant chromium steel | |
| EP3395996A1 (en) | Lean duplex stainless steel having improved corrosion resistance and machinability, and manufacturing method therefor | |
| RU2023045C1 (en) | High-strength steel | |
| RU2040583C1 (en) | Steel | |
| RU2731223C1 (en) | High-strength welded cold-resistant steel and article made therefrom | |
| RU2016127C1 (en) | Steel | |
| CN113774269A (en) | Ultrahigh-strength stainless steel bar for structural member and preparation method thereof | |
| RU2071989C1 (en) | Steel (its variants) | |
| JPH0459941A (en) | High strength steel having toughness | |
| KR20030053757A (en) | Line pipe steel with excellent sulfide stress corrosion cracking resistance and method for manufacturing the steel | |
| SU1366537A1 (en) | Method of deoxidizing vanadium-containing nonageing steel and mixture for effecting same | |
| RU2000351C1 (en) | Steel | |
| JPH0447023B2 (en) | ||
| SU1116093A1 (en) | Austenitic steel | |
| RU2275439C2 (en) | Corrosion-proof high-strength steel used in cryogenic technique | |
| JP2521547B2 (en) | Low-temperature steel manufacturing method | |
| SU931785A1 (en) | Steel composition | |
| CN114774804B (en) | 600 HB-grade hot-rolled low-cost wear-resistant steel plate and manufacturing method thereof | |
| JPH04354852A (en) | High hardness shank material or barrel material for high speed steel tool | |
| KR100445246B1 (en) | High Pitting Resistant and High Ni bearing duplex stainless steel | |
| SU1341240A1 (en) | Steel | |
| SU1305193A1 (en) | Steel | |
| SU834209A1 (en) | Steel | |
| RU2055934C1 (en) | Ferrite corrosion-proof steel |