RU2277595C1 - Round rolled bars of mean-alloy steel - Google Patents
Round rolled bars of mean-alloy steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277595C1 RU2277595C1 RU2004129392/02A RU2004129392A RU2277595C1 RU 2277595 C1 RU2277595 C1 RU 2277595C1 RU 2004129392/02 A RU2004129392/02 A RU 2004129392/02A RU 2004129392 A RU2004129392 A RU 2004129392A RU 2277595 C1 RU2277595 C1 RU 2277595C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- calcium
- sulfur
- oxygen
- mpa
- Prior art date
Links
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 51
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 18
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 10
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 8
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 5
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 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 abstract description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004534 SiMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству круглого сортового проката из среднелегированной стали повышенной обрабатываемости резанием, используемой для изготовления высоконагруженных шестерен и валов коробки перемены передач автомобиля.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of long sections of medium alloy steel with high machinability, used for the manufacture of highly loaded gears and shafts of a gearbox of a car.
Известен сортовой прокат круглый из среднеуглеродистой стали, содержащей (мас.%): углерод 0.18-0.27%, марганец 0.6-1.0%, кремний 0.2-0.42%, хром 0.8-1.3%, никель 0.45-0.79%, молибден 0.18-0.28%, титан 0.02-0.05%, сера 0.01-0.06%, бор 0.0005-0.003%, ванадий 0.01-0.06%, цирконий 0.01-0.06%, алюминий 0.005-0.025%, кальций 0.001-0.008%, остальное железо. При этом сумма компонентов титана, ванадия и циркония должна быть равной 0.05-0.12 (мас.%), горячекатаный закаленный прокат имеет заданные параметры предела текучести, относительного удлинения, относительного сужения, временного сопротивления разрыву и твердости (SU 768849, С 22 С 38/54).Known long products of round carbon steel, containing (wt.%): Carbon 0.18-0.27%, manganese 0.6-1.0%, silicon 0.2-0.42%, chromium 0.8-1.3%, nickel 0.45-0.79%, molybdenum 0.18-0.28% , titanium 0.02-0.05%, sulfur 0.01-0.06%, boron 0.0005-0.003%, vanadium 0.01-0.06%, zirconium 0.01-0.06%, aluminum 0.005-0.025%, calcium 0.001-0.008%, the rest is iron. In this case, the sum of the components of titanium, vanadium and zirconium should be equal to 0.05-0.12 (wt.%), Hot-rolled hardened steel has the specified parameters of yield strength, elongation, relative narrowing, temporary tensile strength and hardness (SU 768849, C 22 C 38 / 54).
Недостатком данной стали является относительно высокое содержание азота и отсутствие в композиции элементов, защищающих бор от связывания в нитриды, что в ряде случаев не позволит достичь заявляемого авторами эффекта по повышению характеристик прокаливаемости. К недостаткам данной стали следует отнести также и довольно широкие границы содержания серы, что на нижнем уровне (до 0.02 мас.%) не позволит обеспечить необходимые характеристики обрабатываемости резанием.The disadvantage of this steel is the relatively high nitrogen content and the absence of elements in the composition that protect boron from binding to nitrides, which in some cases will not allow the authors claimed effect to increase the hardenability characteristics. The disadvantages of this steel should also include rather wide boundaries of the sulfur content, which at the lower level (up to 0.02 wt.%) Will not allow to provide the necessary characteristics of machinability by cutting.
Известен сортовой прокат круглый из стали, содержащей (мас.%): углерод 0.15-0.25%, кремний 0.10-0.15%, марганец 0.45-0.65%, хром 0.5-0.6%, никель 1-2.5%, молибден 0.4-0.8%, сера - не более 0.015%, фосфор - не более 0.015%, ниобий 0.02-0.06%, ванадий 0.02-0.06%, медь не более 0.3%, остальное - железо и примеси (Патент США №5645795 А, С 22 С 38/44, опубликован 08.07.1997 г.). Недостатком данной стали является нерегламентированное содержание серы, что приведет к существенному ухудшению характеристик резания, снижению стойкости режущего инструмента, увеличению нагрузок на инструмент при нижнем уровне содержания серы в предложенном интервале - т.е. менее 0.020%. Также к числу недостатков следует отнести отсутствие в ее составе модифицирующих элементов, таких как кальций, что будет способствовать наличию в стали вытянутых сульфидных включений и, как следствие, повышенной анизотропии механических свойств горячекатаного проката.Known long sections made of steel containing (wt.%): Carbon 0.15-0.25%, silicon 0.10-0.15%, manganese 0.45-0.65%, chromium 0.5-0.6%, nickel 1-2.5%, molybdenum 0.4-0.8%, sulfur - not more than 0.015%, phosphorus - not more than 0.015%, niobium 0.02-0.06%, vanadium 0.02-0.06%, copper not more than 0.3%, the rest is iron and impurities (US Patent No. 5645795 A, C 22 C 38/44 , published on July 8, 1997). The disadvantage of this steel is an unregulated sulfur content, which will lead to a significant deterioration in cutting characteristics, a decrease in the resistance of the cutting tool, an increase in tool loads at a lower level of sulfur content in the proposed interval, i.e. less than 0.020%. Another disadvantage is the absence of modifying elements in its composition, such as calcium, which will contribute to the presence of elongated sulfide inclusions in the steel and, as a result, increased anisotropy of the mechanical properties of hot-rolled products.
Наиболее близким аналогом является известный круглый сортовой прокат из среднелегированной стали, содержащий углерод и легирующие элементы, имеющий заданные параметры качества стали по неметаллическим включениям, структуре, механическим свойствам, прокаливаемости и обрабатываемости резанием (RU 2039119 С1, МПК 7, С 22 С 38/44).The closest analogue is the well-known round long steel bar made of medium alloyed steel containing carbon and alloying elements having specified steel quality parameters for non-metallic inclusions, structure, mechanical properties, hardenability and machinability by cutting (RU 2039119 C1, IPC 7, C 22 C 38/44 )
Техническим результатом изобретения является повышение характеристик обрабатываемости резанием при одновременном повышении характеристик прокаливаемости при обеспечении сквозной прокаливаемости сортового проката диаметром до 50 ммThe technical result of the invention is to increase the characteristics of machinability by cutting while increasing the characteristics of hardenability while ensuring through hardenability of long products with a diameter of up to 50 mm
Для достижения технического результата в известном круглом сортовом прокате из среднелегированной стали, содержащей углерод и легирующие элементы, имеющем заданные параметры качества стали по неметаллическим включениям, структуре, механическим свойствам, прокаливаемости и обрабатываемости резанием, сталь содержит следующие соотношения компонентов, мас.%:To achieve a technical result in the well-known round long products of medium alloyed steel containing carbon and alloying elements having predetermined steel quality parameters for non-metallic inclusions, structure, mechanical properties, hardenability and machinability by cutting, steel contains the following component ratios, wt.%:
при выполнении соотношений: кислород/кальций=1/4.5, кальций/сера≥0.065 неметаллические включения имеют двухслойную структуру - сульфид с оксидной оболочкой, диаметр проката составляет до 50 мм, горячекатаный закаленный прокат имеет размер действительного зерна 5-10 баллов, временное сопротивление разрыву 1180-1520 МПа, предел текучести не менее 930 МПа, относительное удлинение не менее 7%, относительное сужение не менее 59%, твердость 32-40 HRc на глубине 6 мм.when the ratios are met: oxygen / calcium = 1 / 4.5, calcium / sulfur≥0.065 non-metallic inclusions have a two-layer structure - sulfide with an oxide shell, rolled diameter up to 50 mm, hot-rolled hardened rolled products have a real grain size of 5-10 points, temporary tensile strength 1180-1520 MPa, yield strength of at least 930 MPa, elongation of at least 7%, relative contraction of at least 59%, hardness of 32-40 HRc at a depth of 6 mm.
Приведенные сочетания легирующих элементов позволяют получить в предлагаемой термообработанной стали (закалка 860±15°С, масло с последующим отпуском 170°С, воздух), благоприятную структуру с глобулярными сэндвич-включениями, что обеспечивает, с одной стороны, повышенные характеристики резания даже широкими резцами при поперечной подаче режущего инструмента, с другой стороны - благоприятное сочетание характеристик прочности и пластичности.The above combinations of alloying elements make it possible to obtain a favorable structure with globular sandwich inclusions in the proposed heat-treated steel (quenching 860 ± 15 ° C, oil with subsequent tempering 170 ° C, air), which provides, on the one hand, improved cutting characteristics even with wide cutters with transverse feed of the cutting tool, on the other hand, there is a favorable combination of strength and ductility characteristics.
Углерод вводится в сталь для обеспечения заданного уровня ее прочности и прокаливаемости. Верхняя граница содержания углерода (0.23%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.17% - требуемого уровня прочности и прокаливаемости данной стали.Carbon is introduced into steel to provide a given level of strength and hardenability. The upper limit of the carbon content (0.23%) is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - respectively 0.17% - of the required level of strength and hardenability of this steel.
Карбонитридообразующие элементы - ниобий и ванадий вводятся в композицию данной стали для обеспечения мелкодисперсной, однородной зеренной структуры, что позволит повысить как уровень ее прочности, так и обеспечить заданный уровень пластичности. При этом ниобий управляет процессами в верхней части аустенитной области (так как карбонитриды ниобия растворяются лишь при температурах аустенитизации 1200-1250°С), а ванадий управляет процессами в нижней части аустенитной области и в межкритическом интервале температур (определяет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует структуру при термомеханической обработке). И ванадий, и ниобий повышают температуру рекристаллизации стали и, как следствие, влияют на характер γ-α-превращения. Ванадий способствует также упрочнению стали при термоулучшении. Верхняя граница содержания ванадия - 0.08% и ниобия - 0.02% обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.005% для ниобия и 0.005% для ванадия- обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.Carbonitride-forming elements - niobium and vanadium are introduced into the composition of this steel to provide a finely dispersed, uniform grain structure, which will increase both its strength level and provide a given level of ductility. In this case, niobium controls processes in the upper part of the austenitic region (since niobium carbonitrides dissolve only at austenitization temperatures of 1200–1250 ° C), and vanadium controls processes in the lower part of the austenitic region and in the intercritical temperature range (determines the tendency to growth of austenite grain, stabilizes structure during thermomechanical processing). Both vanadium and niobium increase the temperature of steel recrystallization and, as a result, affect the nature of the γ-α transformation. Vanadium also contributes to the hardening of steel during thermal improvement. The upper limit of vanadium content is 0.08% and niobium is 0.02% due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower limit is 0.005% for niobium and 0.005% for vanadium, respectively, to ensure the required level of strength of this steel.
Марганец, хром и молибден используются, с одной стороны, как упрочнители твердого раствора, с другой стороны, как элементы, существенно повышающие устойчивость переохлажденного аустенита стали. Молибден известен также как элемент, эффективно препятствующий возникновению обратимой отпускной хрупкости в стали. При этом верхний уровень содержания марганца - 0.95%, хрома - 0.65% и молибдена - 0.25% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0.65% марганца, 0.35% хрома и 0.15% молибдена соответственно, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости данной стали.Manganese, chromium and molybdenum are used, on the one hand, as solid solution hardeners, and on the other hand, as elements that significantly increase the stability of supercooled austenite of steel. Molybdenum is also known as an element that effectively prevents the occurrence of reversible temper brittleness in steel. At the same time, the upper levels of manganese - 0.95%, chromium - 0.65% and molybdenum - 0.25% are determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.65% of manganese, 0.35% chromium and 0.15% of molybdenum, respectively, by the need to provide the required level of strength and hardenability this steel.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию -0.17% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0.37% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower silicon limit of -0.17% is due to steel deoxidation technology. A silicon content above 0.37% will adversely affect the ductility characteristics of steel.
Никель в заданных пределах (0.40-0.75%) влияет на характеристики прокаливаемости, вязкости и хладостойкости стали.Nickel in the specified range (0.40-0.75%) affects the characteristics of hardenability, toughness and cold resistance of steel.
Сера определяет уровень пластичности стали. Верхний предел (0.040%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел (0.020%) - вопросами технологичности производства, а также обеспечением заданного уровня обрабатываемости резанием данной стали.Sulfur determines the level of ductility of steel. The upper limit (0.040%) is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit (0.020%) due to issues of manufacturability, as well as providing a given level of machinability by cutting this steel.
Фосфор - элемент, способствующий увеличению характеристик резания стали. При этом верхний уровень содержания фосфора - 0.035% обусловлен необходимостью предотвращения развития процессов обратимой отпускной хрупкости стали, а также обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0.0010%, соответственно, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и обрабатываемости резанием стали.Phosphorus is an element that contributes to the increase in steel cutting performance. At the same time, the upper level of phosphorus content - 0.035% is due to the need to prevent the development of processes of reversible temper brittleness of steel, as well as to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.0010%, respectively, by the need to provide the required level of strength and machinability by steel cutting.
Кальций - элемент, модифицирующий неметаллические включения. Верхний предел (0.010%), как и в случае серы, обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний (0.001%) предел - вопросами технологичности производства.Calcium is an element that modifies non-metallic inclusions. The upper limit (0.010%), as in the case of sulfur, is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower (0.001%) limit is due to issues of manufacturability.
Кислород, образуя оксидную пленку на сульфидах, способствует повышению обрабатываемости стали резанием при одновременном сохранении высокого комплекса потребительских свойств стали. При этом верхний уровень содержания кислорода - 0.015% обусловлен необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0.001%, соответственно, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и обрабатываемости резанием стали.Oxygen, forming an oxide film on sulfides, helps to increase the machinability of steel by cutting while maintaining a high complex of consumer properties of steel. In this case, the upper level of oxygen content - 0.015% is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.001%, respectively, the need to provide the required level of strength and machinability by cutting steel.
Соотношение кислород/кальций=1/4,5 отвечает за возможность образования сэндвич-неметаллического включения. При этом верхняя граница соотношения - 4.5 обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - 1, соответственно, возможностью образования двухслойного сэндвич-неметаллического включения.The ratio of oxygen / calcium = 1 / 4,5 is responsible for the possibility of the formation of a sandwich-non-metallic inclusion. Moreover, the upper limit of the ratio of 4.5 is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower one is 1, respectively, the possibility of the formation of a two-layer sandwich-non-metallic inclusion.
Соотношение кальций/сера >0.065% определяет условия образования глобулярных неметаллических включений (сульфидов). Если выполняется данное соотношение, то сульфиды глобулярные, в противном случае в стали присутствуют вытянутые сульфиды, что повышает анизотропию свойств стали и ухудшает соотношение прочность-вязкость, особенно сильно в поперечном направлении проката.The ratio of calcium / sulfur> 0.065% determines the conditions for the formation of globular non-metallic inclusions (sulfides). If this ratio is fulfilled, the sulfides are globular, otherwise elongated sulfides are present in the steel, which increases the anisotropy of the properties of the steel and worsens the strength-toughness ratio, especially strongly in the transverse direction of the rolled product.
Пример изготовления круглового сортового проката:An example of the manufacture of circular long products:
Выплавку исследуемой стали, содержащей в мас.%: углерод - 0.19%, марганец - 0.82%, кремний - 0.32%, хром - 0.52%, никель - 0.65%, молибден - 0.19%, ванадий - 0.05%, сера - 0,036%, фосфор - 0.022%, ниобий - 0.01%, кальций - 0.0024%, кислород - 0.007% проводили в 150-тонных дуговых сталеплавильных печах ДСП-150, мощность трансформатора 80 мВт с использованием в шихте 60% металлизованных окатышей и 40% металлического лома, что обеспечивает получение массовой доли азота перед выпуском из ДСП не более 0,003%, а также низкое содержание цветных примесей. Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию проводили в ковше при выпуске из ДСП. В ковш выпускают перекисленный металл. Раскисляют металл при выпуске алюминием, ферросилицием. Легирование осуществляют FeMn(SiMn), FeCr. После выпуска проводили продувку металла аргоном через донный продувочный блок 5-7 мин. Затем вакуумирование на порционном вакууматоре, при этом производится легирование (тонкое) - углерод, марганец и кремний. После вакуумирования ведут обработку на установке печь-ковш. За 15-30 минут до окончания обработки вводится окислитель, в данном случае - окисленные окатыши. Затем вновь вводится алюминий (проволокой). За 10-15 минут до разливки - обработка порошковыми проволоками с силикокальцием и чистой серой. Разливку стали проводили на сортовой УНРС радиального типа в НЛЗ 300×360 мм со скоростью вытягивания 0,6-0,7 м/мин. При разливке осуществлялась защита струи от вторичного окисления следующим образом:Smelting of the studied steel, containing in wt.%: Carbon - 0.19%, manganese - 0.82%, silicon - 0.32%, chromium - 0.52%, nickel - 0.65%, molybdenum - 0.19%, vanadium - 0.05%, sulfur - 0.036%, phosphorus - 0.022%, niobium - 0.01%, calcium - 0.0024%, oxygen - 0.007% was carried out in 150-ton DSP-150 steelmaking arc furnaces, the power of the transformer was 80 mW using 60% metallized pellets and 40% metal scrap in the charge, which provides a mass fraction of nitrogen before the release from particleboard of not more than 0.003%, as well as a low content of color impurities. The preliminary alloying of the metal with manganese and silicon was carried out in a ladle upon discharge from particleboard. Peroxidized metal is released into the bucket. The metal is deoxidized when released by aluminum, ferrosilicon. Doping is carried out by FeMn (SiMn), FeCr. After release, the metal was purged with argon through the bottom purge unit for 5-7 minutes. Then evacuation on a portion vacuum, while doping (fine) - carbon, manganese and silicon. After evacuation, processing is carried out at the ladle furnace. 15-30 minutes before the end of the treatment, an oxidizing agent is introduced, in this case, oxidized pellets. Then aluminum is reintroduced (wire). 10-15 minutes before casting - treatment with flux-cored wires with silicocalcium and pure sulfur. Steel casting was carried out on a high-quality radial type continuous casting machine in NLZ 300 × 360 mm with a draw speed of 0.6-0.7 m / min. During casting, the jet was protected from secondary oxidation as follows:
- стальковш-промковш - погружная труба с подачей аргона- steel-ladle-tundish - dip tube with argon feed
- промковш - шлакообразующая смесь- industrial ladle - slag-forming mixture
- промковш-кристаллизатор - погружной стакан (корундографитовый)- tundish-crystallizer - immersion cup (corundum-graphite)
- в кристаллизаторе - шлакообразующая смесь.- in the mold - slag-forming mixture.
После разливки и пореза на мерную длину непрерывнолитые заготовки охлаждали в печах контролируемого охлаждения. Далее слитки прокатывали на стане 700 в заготовку (квадрат 170 мм). Вся исходная заготовка подвергалась правке, очистке от окалины, контролю поверхности. Нагрев заготовки перед прокаткой производили в двух методических печах с шагающим подом. Температура нагрева заготовки - 900°С обеспечивает снижение энергозатрат на 15% и значительно снижает обезуглероживание проката. Окалину с поверхности заготовки удаляли водой высокого давления на установке гидросбива окалины. Прокатку вели в непрерывных линиях - мелкосортной и среднесортной. Высокая жесткость клетей, автоматическое согласование скорости клетей, система петлерегулирования в чистовой группе мелкосортной линии позволили получить прокат высокой точности. Отделку проката осуществляли вне потока. Отделка включала в себя операции правки, контроля поверхностных дефектов и ультразвуковой контроль внутренних дефектов, выборочную абразивную зачистку, сплошную абразивную шлифовку, обточку прутков круглого проката. Точность проката после обточки соответствует квалитету h11. На установке "бунт-пруток" из мотков горячекатаного проката получают обточенные прутки длиной до 6 метров с точностью порезки ±5 мм. В результате горячей прокатки получаем сортовой прокат диаметром 35 мм, имеющий в закаленном состоянии твердость на глубине 6 мм 36-39 HRc, размер действительного зерна - 8 баллов, не имеющий обезуглероженного слоя, а в результате последующей термообработки (закалки 860±10°С, 1 час, масло и отпуск 165±10°С) - временное сопротивление разрыву 14501520 МПа, предел текучести 980 МПа, относительное удлинение 9%, относительное сужение 62%.After casting and cutting to a measured length, continuously cast billets were cooled in controlled cooling furnaces. Next, the ingots were rolled in a mill 700 into a billet (170 mm square). The entire initial billet was subjected to dressing, descaling, and surface control. The billets were heated before rolling in two walking-hearth furnace furnaces. The heating temperature of the billet - 900 ° C provides a reduction in energy consumption by 15% and significantly reduces the decarburization of rolled products. Dross from the surface of the workpiece was removed with high-pressure water at a descaling unit. Rolling was carried out in continuous lines - small-grade and medium-grade. High rigidity of the stands, automatic adjustment of the speed of the stands, and a loop control system in the finishing group of the small-grade line made it possible to obtain high-precision rolled products. Finishing of the rolling was carried out off-stream. Finishing included the operations of dressing, control of surface defects and ultrasonic control of internal defects, selective abrasive cleaning, continuous abrasive grinding, turning of round bars. The accuracy of rolling after turning corresponds to the h11 quality. At the "riot bar" installation, coiled bars of up to 6 meters in length with a cutting accuracy of ± 5 mm are obtained from coils of hot-rolled steel. As a result of hot rolling, we obtain long products with a diameter of 35 mm, having a hardened hardness at a depth of 6 mm 36-39 HRc, the actual grain size is 8 points, not having a decarburized layer, and as a result of subsequent heat treatment (hardening 860 ± 10 ° С, 1 hour, oil and tempering 165 ± 10 ° С) - temporary tensile strength 14501520 MPa, yield strength 980 MPa, elongation of 9%, relative narrowing of 62%.
СоотношениеRatio
кислород/кальций=2.92, содержание кальция - 0.0024%, кислорода - 0.007%oxygen / calcium = 2.92, calcium content - 0.0024%, oxygen - 0.007%
кальций/сера=0.067, содержание кальция - 0.0024%, серы - 0,036%calcium / sulfur = 0.067, calcium content - 0.0024%, sulfur - 0.036%
Внедрение предложенного способа производства сортового проката из средней стали повышенной обрабатываемости резанием обеспечивает получение двухслойных сэндвич-неметаллических включений, гарантирующих, с одной стороны, обеспечение повышенных характеристик резанием, с другой стороны - благоприятное соотношение прочности пластичности и вязкости стали.The introduction of the proposed method for the production of long products from medium steel with increased machinability provides two-layer sandwich-non-metallic inclusions that guarantee, on the one hand, the provision of improved cutting characteristics, on the other hand, a favorable ratio of ductility and toughness of steel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004129392/02A RU2277595C1 (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Round rolled bars of mean-alloy steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004129392/02A RU2277595C1 (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Round rolled bars of mean-alloy steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004129392A RU2004129392A (en) | 2006-03-10 |
| RU2277595C1 true RU2277595C1 (en) | 2006-06-10 |
Family
ID=36116010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004129392/02A RU2277595C1 (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Round rolled bars of mean-alloy steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2277595C1 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2327747C1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-06-27 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Medium carbon steel round profile characterised by increased cutting machinability |
| RU2329309C1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-07-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Rolled section out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability |
| RU2330892C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Section iron made of medium-carbon steel for cold forging |
| RU2336316C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Round bar out of boron containing steel for cold die forging |
| RU2338793C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-11-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Bar out of medium alloyed steel for cold die forging |
| RU2339705C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Section iron made of low-carbon chrome-bearing steel for cold extrusion |
| RU2355814C1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Hot-rolled steel |
| RU2355785C2 (en) * | 2006-09-19 | 2009-05-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Section iron made of boron steel of increased hardenability |
| RU2355813C1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Hot-rolled steel |
| RU2363753C1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Low-alloy boron steel of high treatability |
| RU2363754C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Steel of increased hardenability and treatability |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2000338C1 (en) * | 1992-04-12 | 1993-09-07 | Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" | Method for thermomechanical treatment of slabs from low-perlite steel |
| RU2039119C1 (en) * | 1992-07-29 | 1995-07-09 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей "АвтоВАЗ" | Steel |
| RU2177510C2 (en) * | 1996-01-16 | 2001-12-27 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен-Мишлен э Ко | Ready for use metal wire and method of production of said wire |
| RU2212458C1 (en) * | 2001-12-18 | 2003-09-20 | ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method of producing round rolled bars |
-
2004
- 2004-10-05 RU RU2004129392/02A patent/RU2277595C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2000338C1 (en) * | 1992-04-12 | 1993-09-07 | Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" | Method for thermomechanical treatment of slabs from low-perlite steel |
| RU2039119C1 (en) * | 1992-07-29 | 1995-07-09 | Волжское объединение по производству легковых автомобилей "АвтоВАЗ" | Steel |
| RU2177510C2 (en) * | 1996-01-16 | 2001-12-27 | Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен-Мишлен э Ко | Ready for use metal wire and method of production of said wire |
| RU2212458C1 (en) * | 2001-12-18 | 2003-09-20 | ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method of producing round rolled bars |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2327747C1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-06-27 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Medium carbon steel round profile characterised by increased cutting machinability |
| RU2329309C1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-07-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Rolled section out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability |
| RU2330892C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Section iron made of medium-carbon steel for cold forging |
| RU2336316C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Round bar out of boron containing steel for cold die forging |
| RU2338793C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-11-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Bar out of medium alloyed steel for cold die forging |
| RU2339705C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Section iron made of low-carbon chrome-bearing steel for cold extrusion |
| RU2355785C2 (en) * | 2006-09-19 | 2009-05-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Section iron made of boron steel of increased hardenability |
| RU2363754C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Steel of increased hardenability and treatability |
| RU2363753C1 (en) * | 2008-02-15 | 2009-08-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Low-alloy boron steel of high treatability |
| RU2355814C1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Hot-rolled steel |
| RU2355813C1 (en) * | 2008-03-27 | 2009-05-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Hot-rolled steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004129392A (en) | 2006-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113846260A (en) | Production method of high-strength steel plate for engineering machinery | |
| CN100494451C (en) | Ultra-high-strength steel plate with a yield strength of 960 MPa or more and its manufacturing method | |
| CN102345066B (en) | Steel used for pressure container and preparation method thereof | |
| CN110373607B (en) | High-temperature carburized steel, high-temperature carburized steel component and preparation method thereof | |
| CN116926420B (en) | A heat-treatment-free 1100MPa-grade hot-rolled steel plate for automobile upper body and production method thereof | |
| CN109023055B (en) | High-strength high-formability automobile steel plate and production process thereof | |
| CN104928576A (en) | Production method of 260-330MPa low-alloy high-strength steel | |
| CN108677084B (en) | Production method of low-inclusion clean steel | |
| CN117305710B (en) | High-strength corrosion-resistant steel plate for 850 MPa-level ocean engineering and production method thereof | |
| CN114351060A (en) | Hot-rolled steel strip, preparation method thereof and application thereof in bimetal band saw backing material | |
| CN109161671B (en) | High-strength EH36 steel plate for high heat input welding and manufacturing method thereof | |
| RU2277595C1 (en) | Round rolled bars of mean-alloy steel | |
| RU2276192C1 (en) | Method of production of the circular bar made out of the medium alloy steel | |
| RU2249626C1 (en) | Round-profiled rolled iron from medium-carbon boron-containing steel for cold die forging of high-strength fastening members | |
| RU2249624C1 (en) | Round-profiled rolled iron from low-alloyed steel for cold die forging of high-strength geometrically complex fastening members | |
| CN119162515A (en) | A high-strength and tough hot-rolled pickled steel plate for bimetallic band saw back and a manufacturing method thereof | |
| CN118814089B (en) | Steel plate with excellent HIC resistance for large-wall-thickness pipeline and manufacturing method thereof | |
| RU2237728C1 (en) | Method of production of continuously cast blank of bars from boron-containing steel for cold die forging of high-strength fasteners | |
| RU2262549C1 (en) | Medium-carbon steel with elevated cutting ability | |
| RU2261934C1 (en) | Medium-alloy steel of enhanced machinability | |
| CN116121629B (en) | Preparation method of gear steel 18CrNiMo7-6 | |
| RU2338794C2 (en) | Bar out of medium carbon chromium containing steel for cold die forging | |
| RU2286395C2 (en) | Method of production of the rolled section steel in the form of bars made out of the medium-carbon chromium-containing steel | |
| CN115537678B (en) | Steel for high-temperature carburized gear and manufacturing method thereof | |
| RU2262547C1 (en) | Mean-carbon steel with enhanced workability by cutting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091006 |