RU2219277C1 - High-strength steel - Google Patents
High-strength steel Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
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)
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)
| 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 |
-
2002
- 2002-04-19 RU RU2002110470/02A patent/RU2219277C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| 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)
| 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 |