[go: up one dir, main page]

RU2285054C2 - Круглый сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали - Google Patents

Круглый сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали Download PDF

Info

Publication number
RU2285054C2
RU2285054C2 RU2004121119/02A RU2004121119A RU2285054C2 RU 2285054 C2 RU2285054 C2 RU 2285054C2 RU 2004121119/02 A RU2004121119/02 A RU 2004121119/02A RU 2004121119 A RU2004121119 A RU 2004121119A RU 2285054 C2 RU2285054 C2 RU 2285054C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
calcium
less
oxygen
sulfur
Prior art date
Application number
RU2004121119/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004121119A (ru
Inventor
Андрей Алексеевич Угаров (RU)
Андрей Алексеевич Угаров
Михаил Викторович Бобылев (RU)
Михаил Викторович Бобылев
хов Николай Александрович Шл (RU)
Николай Александрович Шляхов
Евгений Иванович Гонтарук (RU)
Евгений Иванович Гонтарук
Александр Николаевич Кулапов (RU)
Александр Николаевич Кулапов
Анатолий Адольфович Лехтман (RU)
Анатолий Адольфович Лехтман
Николай Викторович Степанов (RU)
Николай Викторович СТЕПАНОВ
В чеслав Иванович Фомин (RU)
Вячеслав Иванович Фомин
Владимир Антонович Гофман (RU)
Владимир Антонович Гофман
Валерий Петрович Сидоров (RU)
Валерий Петрович Сидоров
Сергей Петрович Коршиков (RU)
Сергей Петрович Коршиков
Виктор Витальевич Гончаров (RU)
Виктор Витальевич Гончаров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат"
Общество с ограниченной ответственностью "Интелмет НТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат", Общество с ограниченной ответственностью "Интелмет НТ" filed Critical Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат"
Priority to RU2004121119/02A priority Critical patent/RU2285054C2/ru
Publication of RU2004121119A publication Critical patent/RU2004121119A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2285054C2 publication Critical patent/RU2285054C2/ru

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката, для изготовления шаровых пальцев, наконечников тяг и шаровых опор подвески автомобиля. Техническим результатом изобретения является улучшение обрабатываемости резанием при обеспечении сквозной прокаливаемости сортового проката диаметром до 30 мм и сохранении высокого уровня технологической пластичности стали. Для достижения технического результата прокат выплавляют из стали, содержащей следующее соотношение компонентов, мас.%: углерод 0,35-0,42, марганец 0,50-0,80, кремний 0,17-0,37, хром 0,80-1,10, сера 0,020-0,040, ванадий 0,005-0,020, кальций 0,001-0,010, кислород 0,001-0,015, никель до 0,25, медь не более 0,25, молибден не более 0,10, мышьяк не более 0,08, азот не более 0,015, железо и неизбежные примеси - остальное, при выполнении соотношений кислород/ кальций=1÷4,5 и кальций/сера ≥0,065. Прокат имеет неметаллические включения сульфида с двухслойной структурой, максимальный балл загрязненности неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не выше 3 баллов по каждому виду включений, структуру, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна 5-10 балл, диаметр от 10 до 30 мм, имеет обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 600 МПа, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 60%.

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката, круглого, из среднеуглеродистой хромсодержащей стали повышенной обрабатываемости резанием, используемой для изготовления шаровых пальцев, наконечников тяг и шаровых опор подвески автомобиля, получаемых методом холодной объемной штамповки.
Известен сортовой прокат, круглый, из стали, содержащей (мас.%): углерод 0,36-0,44, марганец 0,50-0,80 кремний 0,25-0,45, хром 0,85-1,50, титан 0,02-0,04, алюмний 0,005-0,015, бор 0,003-0,005, кальций 0,001-0,004, медь 0,2-0,7, никель 0,2-0,5, барий 0,01-0,04, железо - остальное, при отношении Cu/Mn+Ni=0,15-0,75. (Патент РФ RU 2023048 С1, С 22 С 38/54 от 22.06.1992 г., опубликовано 15.11.1994 г.).
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.
Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является сортовой прокат круглый из среднеуглеродистой хромсодержащей стали, содержащей (мас.%): углерод 0,35-0,45, марганец 0,50-0,80, кремний 0,17-0,37, хром 0,8-1,10, ванадий 0,04-0,09, алюминий 0,005-0,015, кальций 0,001-0,004, азот 0,005-0,009, медь 0,25-0,40, магний 0,0005-0,0009 железо и неизбежные примеси - остальное. При этом содержание серы составляет 0,01-0,02 мас.%; содержание фосфора составляет 0,015-0,020 мас.% (Авторское свидетельство СССР SU 1216241 А, С 22 С 38/24 опубликовано 07.03.1986 г.).
Техническим результатом изобретения является повышение характеристик обрабатываемости резанием при одновременном повышении характеристик прокаливаемости при обеспечении сквозной прокаливаемости сортового проката диаметром до 30 мм, а также сохранении высокого уровня технологической пластичности стали.
Для достижения технического результата в сортовом прокате, круглом, выплавленном из среднеуглеродистой стали, содержащей углерод и легирующие элементы, имеющем заданные параметры качества стали по неметаллическим включениям, структуры, механических свойств, прокаливаемости и обрабатываемости резанием, сталь содержит следующие соотношения компонентов, мас.%:
Углерод 0,35-0,42
Марганец 0,50-0,80
Кремний 0,17-0,37
Хром 0,80-1,10
Сера 0,020-0,040
Ванадий 0,005-0,020
Кальций 0,001-0,010
Кислород 0,001-0,015
Никель до 0,25
Медь Не более 0,25
Молибден Не более 0,10
Мышьяк Не более 0,08
Азот Не более 0,015
Железо и неизбежные примеси Остальное,
при выполнении соотношений:
кислород/кальций= 1÷4,5; кальций/сера ≥0,065
Максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, имеющим двухслойную структуру, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна 5-10 балл, диаметр от 10 до 30 мм, обезуглероженный слой не более 1-5% от диаметра, величина холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 600 МПа, относительное удлинение на менее 18%, относительное сужение не менее 60%.
Приведенные сочетания легирующих элементов позволяют получить в предлагаемой стали (пруток горячекатаного сортового проката круглого диаметром до 30 мм) благоприятную пластинчатую 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 сочетанием характеристик прочности и пластичности.
Углерод вводится в композицию данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности и прокаливаемости. Верхняя граница содержания углерода (0.42%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.35% - обеспечением требуемого уровня прочности и прокаливаемости данной стали.
Карбонитридообразующий элемент - ванадий вводят в композицию данной стали с целью обеспечения мелкодисперсной, однородной зеренной структуры, что позволит повысить как уровень ее прочности, так и обеспечить заданный уровень пластичности. При этом ванадий управляет процессами в нижней части аустенитной области и в межкритическом интервале температур (определяет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует структуру при термомеханической обработке, повышает температуру рекристаллизации и, как следствие, влияет на характер γ-α- превращения. Ванадий способствует также упрочнению стали при термоулучшении. Верхняя граница содержания ванадия 0.02% обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.005% - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.
Марганец и хром используются, с одной стороны, как упрочнители твердого раствора, с другой стороны, как элементы, существенно повышающие устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний уровень содержания марганца 0.80% и хрома 1.10% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0.50% марганца и 0.80% хрома соответственно - необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости данной стали.
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.
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.
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 предел (0.001%) - вопросами технологичности производства.
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.
Соотношения
Соотношение кислород/кальций=1÷4.5 отвечает за возможность образования сэндвич-неметаллического включения. При этом верхняя граница соотношения(ий) - уровень содержания кислорода 4.5 обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 1 соответственно - возможностью образования двухслойного сэндвич-неметаллического включения.
Соотношение кальций/сера≥0.065% определяет условия 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.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного введением новых компонентов - алюминия, кальция и кислорода, а также соотношениями: кислород/кальций=1÷4.5 и кальций/сера≥0.065%.
Анализ патентной и научно-технической информации не выявил решений, имеющих аналогичную совокупность признаков, которой достигался бы сходный эффект - повышение характеристик обрабатываемости резанием при сохранении благоприятного соотношения прочность-пластичность и вязкость стали.
Пример осуществления предлагаемого изобретения, не исключая других, в объеме формулы изобретения.
Выплавку исследуемой стали (химический состав, мас.%: углерод - 0.40%, марганец - 0.65%, кремний - 0.32%, хром - 0.92%, ванадий - 0.01%, сера - 0,036%, кальций - 0.0024%, кислород - 0.007%) проводили в 150-ти тонных дуговых сталеплавильных печах (ДСП-150, мощность трансформатора 80 МВ·А) 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 (Выпуск в ковш перекисленного металла. Раскисление металла - при выпуске алюминием, ферросилицием - раскисление, легирование - 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 - обработка на печи-ковше. За 15-30 минут до окончания обработки вводится окислитель, в данном случае - окисленные окатыши. Затем снова вводили алюминий (проволокой). За 10-15 минут 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:
- стальковш-промковш - погружная труба с подачей аргона
- промковш - шлакообразующая смесь
- промковш-кристаллизатор - погружной стакан (корундографитовый)
- в кристаллизаторе - шлакообразующая смесь.
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, что 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 21 мм со структурой зернистого перлита (99%), обезуглероженный слой глубиной 0.09 мм, балл действительного зерна - 8, холодная осадка проволоки диаметром 21 мм на 67%, временным сопротивлением разрыву 580 МПа, относительное удлинение 21%, сужение 63%.
Соотношения
кислород/кальций=2.92: содержание кальция 0.0024%, кислорода 0.007%, кальций/сера= 0.067 содержание кальция 0.0024%, серы 0,036% Внедрение предложенного способа производства сортового проката из среднеуглеродистой стали повышенной обрабатываемости резанием, обеспечивающего получение двухслойных сэндвич-неметаллических включений, гарантирующих, с одной стороны, обеспечение повышенных характеристик резанием, с другой стороны, благоприятное соотношение прочности пластичности и вязкости стали.

Claims (1)

  1. Сортовой прокат, круглый, выплавленный из среднеуглеродистой стали, содержащей углерод и легирующие элементы, имеющий заданные параметры качества стали по неметаллическим включениям, структуры, механических свойств, прокаливаемости и обрабатываемости резанием, отличающийся тем, что сталь содержит следующие соотношения компонентов, мас.%:
    Углерод 0,35-0,42 Марганец 0,50-0,80 Кремний 0,17-0,37 Хром 0,80-1,10 Сера 0,020-0,040 Ванадий 0,005-0,020 Кальций 0,001-0,010 Кислород 0,001-0,015 Никель До 0,25 Медь Не более 0,25 Молибден Не более 0,10 Мышьяк Не более 0,08 Азот Не более 0,015 Железо и неизбежные примеси Остальное
    при выполнении соотношений
    кислород:кальций=1÷4,5; кальций:сера ≥0,065,
    максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, имеющим двухслойную структуру, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна 5-10 балл, диаметр 10÷30 мм, обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 600 МПа, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 60%.
RU2004121119/02A 2004-07-13 2004-07-13 Круглый сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали RU2285054C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121119/02A RU2285054C2 (ru) 2004-07-13 2004-07-13 Круглый сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004121119/02A RU2285054C2 (ru) 2004-07-13 2004-07-13 Круглый сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004121119A RU2004121119A (ru) 2006-01-10
RU2285054C2 true RU2285054C2 (ru) 2006-10-10

Family

ID=35872171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121119/02A RU2285054C2 (ru) 2004-07-13 2004-07-13 Круглый сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285054C2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2368672C1 (ru) * 2008-03-21 2009-09-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "БелМаг" Сортовой прокат круглый для производства шаровых пальцев
RU2479645C1 (ru) * 2012-02-29 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" Сортовой прокат горячекатаный в прутках, круглый
RU2479644C1 (ru) * 2012-02-29 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" Прокат сортовой горячекатаный в прутках, круглый

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1752466A1 (ru) * 1990-06-19 1992-08-07 Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср Способ производства калиброванного прутка, преимущественно конструкционных углеродистых и легированных сталей, предназначенного дл получени изделий методом холодной высадки
RU2000338C1 (ru) * 1992-04-12 1993-09-07 Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" Способ производства проката
RU2177510C2 (ru) * 1996-01-16 2001-12-27 Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен-Мишлен э Ко Металлическая готовая для использования проволока и способ изготовления этой проволоки
RU2212458C1 (ru) * 2001-12-18 2003-09-20 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства сортового проката круглого сечения

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1752466A1 (ru) * 1990-06-19 1992-08-07 Череповецкий Металлургический Комбинат Им.50-Летия Ссср Способ производства калиброванного прутка, преимущественно конструкционных углеродистых и легированных сталей, предназначенного дл получени изделий методом холодной высадки
RU2000338C1 (ru) * 1992-04-12 1993-09-07 Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" Способ производства проката
RU2177510C2 (ru) * 1996-01-16 2001-12-27 Компани Женераль Дез Этаблиссман Мишлен-Мишлен э Ко Металлическая готовая для использования проволока и способ изготовления этой проволоки
RU2212458C1 (ru) * 2001-12-18 2003-09-20 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" Способ производства сортового проката круглого сечения

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2368672C1 (ru) * 2008-03-21 2009-09-27 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "БелМаг" Сортовой прокат круглый для производства шаровых пальцев
RU2479645C1 (ru) * 2012-02-29 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" Сортовой прокат горячекатаный в прутках, круглый
RU2479644C1 (ru) * 2012-02-29 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" Прокат сортовой горячекатаный в прутках, круглый

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004121119A (ru) 2006-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113846260A (zh) 一种工程机械用高强度钢板的生产方法
CN109136738B (zh) 一种高强度耐低温船体结构钢板及其制备方法
RU2262539C1 (ru) Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей
CN117305710B (zh) 一种850MPa级海洋工程用高强耐蚀钢板及其生产方法
CN109161671B (zh) 一种大线能量焊接用高强度eh36钢板及其制造方法
CN107385319A (zh) 屈服强度400MPa级精密焊管用钢板及其制造方法
CN110747396A (zh) 铌微合金化hrb400e热轧带肋钢筋及其高效制造方法
CN114351060A (zh) 热轧钢带及其制备方法和在双金属带锯背材中的应用
RU2276192C1 (ru) Способ производства круглого сортового проката из среднелегированной стали
RU2249626C1 (ru) Сортовой прокат, круглый, из среднеуглеродистой борсодержащей стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей
RU2277595C1 (ru) Круглый сортовой прокат из среднелегированной стали
CN113957359A (zh) 高强度汽车车轮用钢及其制备方法
CN102732785B (zh) 一种610l汽车大梁用钢及其csp制备方法
RU2249624C1 (ru) Сортовой прокат, круглый, из низколегированной стали для холодной объемной штамповки высокопрочных сложнопрофильных крепежных деталей
CN118814089B (zh) 一种具有优异抗hic性能的大壁厚管线用钢板及其制造方法
RU2262549C1 (ru) Среднеуглеродистая хромсодержащая сталь повышенной обрабатываемости резанием
CN113549841A (zh) 1200MPa免热处理低成本屈氏体工具钢及生产方法
RU2285054C2 (ru) Круглый сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали
CN113549831A (zh) 1500MPa免热处理低成本屈氏体刃具钢及其生产方法
RU2286395C2 (ru) Способ производства круглого сортового проката в прутках из среднеуглеродистой хромсодержащей стали
RU2262547C1 (ru) Среднеуглеродистая сталь повышенной обрабатываемости резанием
RU2261934C1 (ru) Среднелегированная сталь повышенной обрабатываемости резанием
RU2338794C2 (ru) Сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали для холодной объемной штамповки
RU2249625C1 (ru) Сортовой прокат, круглый, из низколегированной стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей
RU2249629C1 (ru) Сортовой прокат, круглый, из среднеуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы