[go: up one dir, main page]

RU2219277C1 - High-strength steel - Google Patents

High-strength steel Download PDF

Info

Publication number
RU2219277C1
RU2219277C1 RU2002110470/02A RU2002110470A RU2219277C1 RU 2219277 C1 RU2219277 C1 RU 2219277C1 RU 2002110470/02 A RU2002110470/02 A RU 2002110470/02A RU 2002110470 A RU2002110470 A RU 2002110470A RU 2219277 C1 RU2219277 C1 RU 2219277C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
vanadium
molybdenum
manganese
silicon
Prior art date
Application number
RU2002110470/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Лебедев
В.А. Дурынин
Ю.М. Батов
В.Ю. Кузнецов
А.Ф. Шевакин
Л.П. Белова
А.П. Чучвага
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ижорские заводы"
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 "Ижорские заводы" filed Critical Открытое акционерное общество "Ижорские заводы"
Priority to RU2002110470/02A priority Critical patent/RU2219277C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2219277C1 publication Critical patent/RU2219277C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy. SUBSTANCE: invention relates to steels used as long-measured tool used in hot rolling. Invention proposes steel comprising the following components, wt. -%: carbon, 0.32-0.36; manganese, 0.30-0.50; silicon, 0.90-1.10; chrome, 5.15-5.50; molybdenum, 1.20-1.35; vanadium, 0.90-1.10; nitrogen, 0.005-0.015; niobium, 0.0005-0.05; calcium, 0.005-0.025; zirconium, 0.005-0.025; aluminum, 0.01-0.035; iron, the balance. EFFECT: enhanced hardness and hardenability in air of steel. 2 tbl

Description

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к сталям, применяемым в металлургии для длинномерного инструмента диаметром 220-450 мм, используемого при горячей прокатке труб. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to steels used in metallurgy for long tools with a diameter of 220-450 mm used in hot rolling of pipes.

Известна сталь марки 4Х3ВМФ следующего состава маc.%:
Углерод - 0,40-0,48
Кремний - 0,60-0,90
Марганец - 0,30-0,60
Сера - Не более 0,030
Фосфор - Не более 0,030
Хром - 2,80-3,50
Никель - Не более 0,35
Молибден - 0,40-0,60
Ванадий - 0,60-0,90
Вольфрам - 0,60 -1,00
Наиболее близкой к предлагаемой стали является сталь марки 4Х5МФ1С ГОСТ 5950-73 следующего состава, маc.%:
Углерод - 0,37-0,44
Кремний - 0.9-1,2
Марганец - 0,2-0,5
Хром - 4,5-5,5
Ванадий - 0,8-1,1
Молибден - 1,2-1,5
Никель - Не более 0,35
Медь - Не более 0,30
Сера - Не более 0,030
Фосфор - Не более 0,030
Данная сталь предназначена для изготовления инструмента сечением до 400 мм. Заданный уровень механических свойств также обеспечивается закалкой в масле с последующим отпуском. Однако для данной марки стали при замене "закалки в масло" на " закалку на воздухе" происходит понижение прокаливаемости. Кроме того, повышенное содержание углерода приводит к резкому понижению температуры начала и конца мартенситного превращения, в результате чего в металле остается до 40% остаточного аустенита, что также отражается на уровне механических свойств в процессе эксплуатации. Таким образом, основным недостатком известной стали является низкая прокаливаемость при охлаждении на воздухе.
Known steel grade 4X3VMF of the following composition wt.%:
Carbon - 0.40-0.48
Silicon - 0.60-0.90
Manganese - 0.30-0.60
Sulfur - Not more than 0,030
Phosphorus - Not more than 0,030
Chrome - 2.80-3.50
Nickel - No more than 0.35
Molybdenum - 0.40-0.60
Vanadium - 0.60-0.90
Tungsten - 0.60 -1.00
Closest to the proposed steel is steel grade 4X5MF1S GOST 5950-73 of the following composition, wt.%:
Carbon - 0.37-0.44
Silicon - 0.9-1.2
Manganese - 0.2-0.5
Chrome - 4.5-5.5
Vanadium - 0.8-1.1
Molybdenum - 1.2-1.5
Nickel - No more than 0.35
Copper - Not more than 0.30
Sulfur - Not more than 0,030
Phosphorus - Not more than 0,030
This steel is intended for the manufacture of tools with cross sections up to 400 mm. The specified level of mechanical properties is also provided by quenching in oil with subsequent tempering. However, for this steel grade, when replacing “quenching in oil” with “quenching in air”, hardenability decreases. In addition, the increased carbon content leads to a sharp decrease in the temperature of the beginning and end of the martensitic transformation, as a result of which up to 40% of residual austenite remains in the metal, which also affects the level of mechanical properties during operation. Thus, the main disadvantage of the known steel is the low hardenability during cooling in air.

Задачей изобретения является повышение прокаливаемости при охлаждении на воздухе. The objective of the invention is to increase hardenability during cooling in air.

Для достижения поставленной задачи в сталь, содержащую углерод, марганец, кремний, хром, молибден, ванадий, дополнительно вводят азот, ниобий, кальций, цирконий и алюминий при следующем соотношении:
Углерод - 0,32-0,36
Марганец - 0,30-0,50
Кремний - 0,90-1,10
Хром - 5,15-5,50
Молибден - 1,20-1,35
Ванадий - 0,90-1,10
Азот - 0,005-0,015
Ниобий - 0,0005-0,05
Кальций - 0,05-0,025
Цирконий - 0,005-0,025
Алюминий - 0,01-0,035
Железо - Остальное
Выбор элементов для легирования выбранной марки стали определялся требуемыми свойствами и стоимостью.
To achieve this goal, nitrogen, niobium, calcium, zirconium and aluminum are additionally introduced into steel containing carbon, manganese, silicon, chromium, molybdenum, vanadium, in the following ratio:
Carbon - 0.32-0.36
Manganese - 0.30-0.50
Silicon - 0.90-1.10
Chrome - 5.15-5.50
Molybdenum - 1.20-1.35
Vanadium - 0.90-1.10
Nitrogen - 0.005-0.015
Niobium - 0.0005-0.05
Calcium - 0.05-0.025
Zirconium - 0.005-0.025
Aluminum - 0.01-0.035
Iron - Else
The choice of elements for alloying the selected steel grade was determined by the required properties and cost.

Углерод в стали в количестве С=0,32-0,36% выбран с целью обеспечения высокой пластичности, снижения хрупкости. Carbon in steel in an amount of C = 0.32-0.36% is selected in order to ensure high ductility and reduce brittleness.

Содержание марганца в количестве Мn=0,3-0,5% выбрано из условия обеспечения полной раскисленности стали, повышения прокаливаемости и снижения температуры порога хладноломкости. The manganese content in the amount of Mn = 0.3-0.5% is selected from the condition of ensuring full deoxidation of the steel, increasing hardenability and lowering the temperature of the cold brittleness threshold.

Хром в стали в количестве Сr=5,15-5,50% повышает раскисленность. Chrome in steel in an amount of Cr = 5.15-5.50% increases deoxidation.

Кремний в количестве Si=0,9-1,10% является активным раскислителем стали и понижает чувствительность к перегреву. Silicon in the amount of Si = 0.9-1.10% is an active deoxidizer of steel and reduces the sensitivity to overheating.

Содержание молибдена в стали Мо=1,20-1,35% обеспечивает повышение ударной вязкости и уменьшает чувствительность к отпускной хрупкости. The molybdenum content in steel Mo = 1.20-1.35% provides an increase in toughness and reduces sensitivity to temper brittleness.

Содержание ванадия в количестве V=0,9-1,10% способствует измельчению зерна. The content of vanadium in an amount of V = 0.9-1.10% contributes to the grinding of grain.

Бор в стали в количестве В=0,0005-0,005% уменьшает склонность к росту зерна. Boron in steel in an amount of B = 0.0005-0.005% reduces the tendency to grain growth.

Алюминий в количестве Al=0,010-0,035% обеспечивает полную раскисленность стали и способствует получению мелкозернистости ее структуры. Aluminum in an amount of Al = 0.010-0.035% provides complete deoxidation of the steel and contributes to the obtaining of fine-grained structure.

Содержание кальция в количестве Са=0,005-0,010% выбрано из условия обеспечения полной раскисленности стали и способствует получению мелких глобулярных неметаллических включений. The calcium content in the amount of Ca = 0.005-0.010% is selected from the condition of ensuring complete deoxidation of the steel and contributes to the production of small globular non-metallic inclusions.

Содержание церия в количестве Се=0,005-0,025% обеспечивает полную раскисленность стали и способствует получению мелких глобулярных включений. The cerium content in the amount of Ce = 0.005-0.025% ensures complete deoxidation of the steel and contributes to the production of small globular inclusions.

Известная и предлагаемая сталь были выплавлены в индукционной печи ИСТ-16 с применением следующих шихтовых материалов: 70 ЖР, ферросилиций ФС-45, ферромарганец ФМп-1 ГОСТ 4755-80, феррохром ГОСТ 475779, ферромолибден ГОСТ 4579-70, феррованадий ТУ 145-98-78, ферровольфрам ГОСТ 17293-82, никель Н-1, ниобий ФБ-10, силикокальций СК-10 ГОСТ 47622-71, ферросиликоцирконий ФСЦР-25 ТУ 145-83-77 сплав ХАК-1. Known and proposed steel was smelted in an induction furnace IST-16 using the following charge materials: 70 LF, FS-45 ferrosilicon, FMP-1 ferromanganese GOST 4755-80, GOST 475779 ferrochrome, GOST 4579-70 ferromolybdenum, TU 145-98 ferrovanadium -78, ferro-tungsten GOST 17293-82, nickel H-1, niobium FB-10, silicocalcium SK-10 GOST 47622-71, ferrosilicon zirconium FSTsR-25 TU 145-83-77 alloy KhAK-1.

Химсостав плавок приведен в табл. 1. The chemical composition of the heats is given in table. 1.

Данные опытные слитки были прокованы на штанге размером 50х500 мм. После ковки поковки проходили предварительную термическую обработку - отжиг при температуре 680oС.These experimental ingots were forged on a bar measuring 50x500 mm. After forging the forgings underwent preliminary heat treatment - annealing at a temperature of 680 o C.

Известная и заявляемая стали сравнивались по критической скорости закалки, обеспечивающей 50% мартенсита и 50% бейнита (V кр. 50). Количество остаточного аустенита определялись металлографическим методом (Ау ост). Known and claimed steel were compared at a critical quenching rate, providing 50% martensite and 50% bainite (V cr. 50). The amount of residual austenite was determined by the metallographic method (Au ost).

Температура начала и конца превращения определялась дилатометрическим способом. The temperature of the beginning and end of the transformation was determined by dilatometric method.

Результаты испытаний приведены в табл. 2. The test results are given in table. 2.

Из приведенных исследований видно, что предлагаемая сталь характеризуется повышенной прокаливаемостью и твердостью. From the above studies it is seen that the proposed steel is characterized by increased hardenability and hardness.

Claims (1)

Сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, ванадий и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит азот, ниобий, кальций, цирконий и алюминий при следующем содержании компонентов, маc.%:Steel containing carbon, manganese, silicon, chromium, molybdenum, vanadium and iron, characterized in that it additionally contains nitrogen, niobium, calcium, zirconium and aluminum in the following components, wt.%: Углерод 0,32 - 0,36Carbon 0.32 - 0.36 Марганец 0,30 - 0,50Manganese 0.30 - 0.50 Кремний 0,90 - 1,10Silicon 0.90 - 1.10 Хром 5,15 - 5,50Chrome 5.15 - 5.50 Молибден 1,20 - 1,35Molybdenum 1.20 - 1.35 Ванадий 0,90 - 1,10Vanadium 0.90 - 1.10 Азот 0,005 - 0,015Nitrogen 0.005 - 0.015 Ниобий 0,0005 - 0,05Niobium 0.0005 - 0.05 Кальций 0,005 - 0,025Calcium 0.005 - 0.025 Цирконий 0,005 - 0,025Zirconium 0.005 - 0.025 Алюминий 0,01 - 0,035Aluminum 0.01 - 0.035 Железо ОстальноеIron Else
RU2002110470/02A 2002-04-19 2002-04-19 High-strength steel RU2219277C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002110470/02A RU2219277C1 (en) 2002-04-19 2002-04-19 High-strength steel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002110470/02A RU2219277C1 (en) 2002-04-19 2002-04-19 High-strength steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2219277C1 true RU2219277C1 (en) 2003-12-20

Family

ID=32066315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002110470/02A RU2219277C1 (en) 2002-04-19 2002-04-19 High-strength steel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2219277C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU396415A1 (en) * 1963-11-14 1973-08-29 LIBRARY
SU933783A1 (en) * 1980-11-21 1982-06-07 Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Steel composition
SU1375677A1 (en) * 1984-07-02 1988-02-23 Предприятие П/Я Р-6760 Steel
JP2001131702A (en) * 1999-11-04 2001-05-15 Nippon Steel Corp ERW steel pipe for cold forging with excellent workability and its manufacturing method
EP0933440B1 (en) * 1997-07-22 2003-02-05 Nippon Steel Corporation Case hardened steel excellent in the prevention of coarsening of particles during carburizing thereof, method of manufacturing the same, and raw shaped material for carburized parts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU396415A1 (en) * 1963-11-14 1973-08-29 LIBRARY
SU933783A1 (en) * 1980-11-21 1982-06-07 Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Steel composition
SU1375677A1 (en) * 1984-07-02 1988-02-23 Предприятие П/Я Р-6760 Steel
EP0933440B1 (en) * 1997-07-22 2003-02-05 Nippon Steel Corporation Case hardened steel excellent in the prevention of coarsening of particles during carburizing thereof, method of manufacturing the same, and raw shaped material for carburized parts
JP2001131702A (en) * 1999-11-04 2001-05-15 Nippon Steel Corp ERW steel pipe for cold forging with excellent workability and its manufacturing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОРОКИН В.Г. и др. Стали и сплавы.//Марочник. - М.: Интермет Инжиниринг, 2001, с.350, сталь 4Х5МФ1С, ГОСТ 5950-73. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2763027C1 (en) Forged part made of bainite steel and its manufacturing method
CN113862558B (en) Low-cost high-toughness high-strength tempered steel with yield strength of 700MPa and manufacturing method thereof
WO2015162928A1 (en) Spring steel and method for producing same
CN112877591B (en) High-strength and high-toughness hardware tool and steel for chain and manufacturing method thereof
CA2604428C (en) Low alloy steel
GB2065700A (en) Hot work steel
RU2249626C1 (en) Round-profiled rolled iron from medium-carbon boron-containing steel for cold die forging of high-strength fastening members
KR102668389B1 (en) Manufacturing methods and steel parts of steel parts
RU2352647C1 (en) Oil country tubular goods of heavy-duty
JP3536770B2 (en) Non-heat treated steel
JP6729522B2 (en) Thick wear-resistant steel plate, method of manufacturing the same, and method of manufacturing wear-resistant member
RU2219277C1 (en) High-strength steel
JP3177633B2 (en) Extremely low Mn and low Cr ferrite heat resistant steel with excellent high temperature strength
RU2016127C1 (en) Steel
KR102897544B1 (en) Forged steel parts and their manufacturing method
RU2244756C1 (en) Method for steel manufacturing, steel, and products made from the same
JPH10330836A (en) Production of hot forged parts excellent in machinability and fatigue characteristic
SU1749307A1 (en) Steel
RU2348735C2 (en) Wheeled steel
RU2100470C1 (en) Steel
JPH04354852A (en) High hardness shank material or barrel material for high speed steel tool
JP3798251B2 (en) Manufacturing method of undercarriage forgings for automobiles
JP7727182B2 (en) Carburized parts and their manufacturing method
RU2845799C1 (en) Grinding ball with steel diameter of 80-140 mm with high impact resistance and high volume wear resistance
JP3912186B2 (en) Spring steel with excellent fatigue resistance

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20051226

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080420