RU2362815C2 - Low-alloy steel and product implemented from it - Google Patents
Low-alloy steel and product implemented from it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2362815C2 RU2362815C2 RU2007134053/02A RU2007134053A RU2362815C2 RU 2362815 C2 RU2362815 C2 RU 2362815C2 RU 2007134053/02 A RU2007134053/02 A RU 2007134053/02A RU 2007134053 A RU2007134053 A RU 2007134053A RU 2362815 C2 RU2362815 C2 RU 2362815C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- content
- boron
- phosphorus
- silicon
- Prior art date
Links
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 title claims description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 33
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 30
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 17
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 36
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам сталей и к выполненным из них изделиям, и может быть использовано при производстве листа высокой прочности для изготовления способом холодной деформации высоконагруженных деталей автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин, строительных конструкций.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to compositions of steels and to products made from them, and can be used in the manufacture of high strength sheet for the manufacture of cold deformation of highly loaded parts of automobiles, tractors, agricultural machinery, building structures.
Развитие машиностроения предъявляет высокие требования к технологическим и механическим свойствам тонкого листа из конструкционных сталей для снижения металлоемкости и обеспечения эксплуатационной надежности готовой продукции. Особенно важно увеличение статической и усталостной прочности изделий ответственного назначения.The development of mechanical engineering places high demands on the technological and mechanical properties of a thin sheet of structural steels to reduce metal consumption and ensure the operational reliability of the finished product. It is especially important to increase the static and fatigue strength of critical products.
Известна сталь для производства горячекатаного и холоднокатаного листа, содержащая, мас.%:Known steel for the production of hot-rolled and cold-rolled sheet, containing, wt.%:
углерод 0,002-0,015;carbon 0.002-0.015;
марганец 0,10-0,35;manganese 0.10-0.35;
хром 0,05-0,40;chrome 0.05-0.40;
титан 0,02-0,15;titanium 0.02-0.15;
алюминий 0,01-0,06;aluminum 0.01-0.06;
азот <0,006;nitrogen <0.006;
сера <0,02;sulfur <0.02;
кислород <0,01;oxygen <0.01;
железо и неизбежные примеси - остальное, при выполнении соотношенияiron and inevitable impurities - the rest, when the relation
Ti/(C+N)<0,8.Ti / (C + N) <0.8.
Сталь может дополнительно содержать кремний до 0,1%, бор - до 0,0035%, РЗМ - до 0,05%.Steel may additionally contain silicon up to 0.1%, boron up to 0.0035%, rare-earth metals up to 0.05%.
(Патент США №4331488, НКИ 148/36, опубл. 26.06.1982.)(US patent No. 4331488, NKI 148/36, publ. 06/26/1982.)
Недостатки этой стали.The disadvantages of this steel.
Малое содержание алюминия на нижнем пределе (0,01 мас.%), не обеспечивающее раскисление и связывание азота. Большое содержание титана на верхнем пределе (0,15 мас.%), вызывающее образование неметаллических включений и измельчение ферритных зерен, что ухудшает пластичность. Низкая прочность при заданных пределах содержания углерода (0,002-0,015 мас.%), хрома (0,05-0,40 мас.%) и марганца (0,10-0,35 мас.%).Low aluminum content at the lower limit (0.01 wt.%), Not providing deoxidation and binding of nitrogen. The high titanium content at the upper limit (0.15 wt.%), Causing the formation of non-metallic inclusions and grinding of ferritic grains, which impairs ductility. Low strength at specified limits of carbon content (0.002-0.015 wt.%), Chromium (0.05-0.40 wt.%) And manganese (0.10-0.35 wt.%).
Известны горячекатаные полосы толщиной 2,0 мм и более, холоднокатаные толщиной 0,5 мм и более, изготовленные из стали, содержащей, мас.%:Known hot rolled strips with a thickness of 2.0 mm or more, cold rolled strips with a thickness of 0.5 mm or more, made of steel containing, wt.%:
углерод 0,02-0,07;carbon 0.02-0.07;
марганец 0,15-0,30;manganese 0.15-0.30;
медь 0,02-0,30;copper 0.02-0.30;
алюминий 0,03-0,07;aluminum 0.03-0.07;
бор 0,0005-0,005;boron 0.0005-0.005;
фосфор 0,04-0,10;phosphorus 0.04-0.10;
азот 0,001-0,007;nitrogen 0.001-0.007;
железо - остальное.iron is the rest.
(Патент РФ №1741459, МПК C22C 38/16, опубл. 10.11.1995 г.)(RF patent No. 1741459, IPC C22C 38/16, published on November 10, 1995)
Недостатки этой стали и выполненных из нее изделий.The disadvantages of this steel and products made from it.
Возможность интенсивного окисления алюминия и бора при недостаточной защите на нижнем пределе углерода (0,02 мас.%) и марганца (0,15 мас.%), а поэтому - повышенная загрязненность включениями и пониженная штампуемость.The possibility of intense oxidation of aluminum and boron with insufficient protection at the lower limit of carbon (0.02 wt.%) And manganese (0.15 wt.%), And therefore - increased pollution by inclusions and reduced stampability.
Образование разнозернистой ферритной основы при содержании вблизи нижнего предела углерода (0,02 мас.%), марганца (0,15 мас.%) и фосфора (0,04 мас.%) и ухудшение вытяжки.The formation of a mixed-grained ferrite base when the content near the lower limit of carbon (0.02 wt.%), Manganese (0.15 wt.%) And phosphorus (0.04 wt.%) And the deterioration of the hood.
Низкие значения предела прочности при содержании фосфора около 0,04 мас.%, углерода 0,02 мас.% и азота около 0,001 мас.%.Low tensile strength with a phosphorus content of about 0.04 wt.%, Carbon 0.02 wt.% And nitrogen about 0.001 wt.%.
Ослабленная трещиностойкость и пониженная горячая пластичность вследствие увеличенной ликвационной неоднородности при содержании вблизи верхнего предела фосфора - 0,10 мас.%, меди и марганца - до 0,30 мас.% каждого.Weakened crack resistance and reduced hot ductility due to increased segregation heterogeneity when the content near the upper limit of phosphorus - 0.10 wt.%, Copper and manganese - up to 0.30 wt.% Each.
Известна сталь, содержащая, мас.%:Known steel containing, wt.%:
углерод 0,02-0,08;carbon 0.02-0.08;
марганец 0,20-0,60;manganese 0.20-0.60;
кремний 0,005-0,10;silicon 0.005-0.10;
медь 0,01-0,10;copper 0.01-0.10;
алюминий 0,02-0,07;aluminum 0.02-0.07;
бор 0,001-0,005;boron 0.001-0.005;
кальций 0,0005-0,01;calcium 0.0005-0.01;
азот 0,001-0,006;nitrogen 0.001-0.006;
ванадий 0,0005-0,0030;vanadium 0.0005-0.0030;
ниобий 0,0005-0,0030;niobium 0.0005-0.0030;
железо - остальное, при этом суммарное содержание ванадия и ниобия составляет ≤0,0055%.iron - the rest, while the total content of vanadium and niobium is ≤0.0055%.
(Патент РФ №2154123, МПК C22C 38/16, опубл. 10.08.2000 г.)(RF patent No. 2154123, IPC C22C 38/16, publ. 08/10/2000)
Недостатки этой стали.The disadvantages of this steel.
Пониженная статическая и усталостная прочность при составах вблизи нижнего предела углерода и азота (соответственно - 0,02 и 0,003 мас.% C и N).Reduced static and fatigue strength with compositions near the lower limit of carbon and nitrogen (respectively, 0.02 and 0.003 wt.% C and N).
Склонность к неравномерному росту зерен и образованию крупных зерен феррита при нижних пределах углерода, азота, кремния и меди (соответственно 0,02 мас.% С; 0,001 мас.% N; 0,005 мас.% Si; 0,01 мас.% Cu), вызывающая дефект грубой шероховатости поверхности металла при штамповке («апельсиновая корка»).The tendency to uneven grain growth and the formation of large ferrite grains at the lower limits of carbon, nitrogen, silicon and copper (respectively 0.02 wt.% C; 0.001 wt.% N; 0.005 wt.% Si; 0.01 wt.% Cu) causing a defect in rough roughness of the metal surface during stamping (“orange peel”).
Пониженная трещиностойкость при деформации и сварке в случае содержания бора вблизи верхнего предела (0,005 мас.%) вследствие ухудшения пластичности при образовании включений окислов и карбонитридов бора.Reduced crack resistance during deformation and welding in the case of boron content near the upper limit (0.005 wt.%) Due to deterioration of ductility during the formation of inclusions of oxides and boron carbonitrides.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения являются изделия, выполненные из низколегированной стали, содержащей следующие компоненты, мас.%:The closest analogue of the present invention are products made of low alloy steel containing the following components, wt.%:
углерод 0,05-0,09;carbon 0.05-0.09;
марганец 0,25-0,40;manganese 0.25-0.40;
кремний 0,01-0,10;silicon 0.01-0.10;
медь 0,01-0,50;copper 0.01-0.50;
алюминий 0,02-0,07;aluminum 0.02-0.07;
фосфор 0,07-0,12;phosphorus 0.07-0.12;
кальций 0,0005-0,001;calcium 0.0005-0.001;
бор 0,0008-0,005;boron 0.0008-0.005;
азот 0,003-0,007;nitrogen 0.003-0.007;
сера 0,005-0,025;sulfur 0.005-0.025;
железо и неизбежные примеси - остальное, при этом содержание фосфора, углерода и марганца, а также серы и марганца связаны математическими зависимостями.iron and inevitable impurities - the rest, while the contents of phosphorus, carbon and manganese, as well as sulfur and manganese are related by mathematical dependencies.
Из стали изготавливают горячекатаные полосы толщиной 2-15 мм и холоднокатаный лист или ленту толщиной 0,5-3,0 мм.Hot-rolled strips 2-15 mm thick and a cold-rolled sheet or strip 0.5-3.0 mm thick are made of steel.
(Патент РФ №2212469, МПК С22С 38/16, опубл. 20.09.2003 г. - прототип.)(RF patent No. 2212469, IPC С22С 38/16, publ. September 20, 2003 - prototype.)
Недостатки этой стали и выполненных из нее изделий.The disadvantages of this steel and products made from it.
Возможность образования горячих трещин и дефектов типа «плена», «расслой» вследствие ликвационной неоднородности при содержании на верхнем пределе меди (0,50 мас.%).The possibility of the formation of hot cracks and defects such as “captivity”, “delamination” due to segregation heterogeneity with copper content at the upper limit (0.50 wt.%).
Несогласованное содержание на верхнем пределе углерода - 0,09 мас.%, азота - 0,07 мас.% и фосфора - 0,12 мас.%, которое может вызвать охрупчивание при деформации и сварке.The inconsistent content at the upper limit of carbon is 0.09 wt.%, Nitrogen is 0.07 wt.% And phosphorus is 0.12 wt.%, Which can cause embrittlement during deformation and welding.
Возможность интенсивного окисления бора и снижения его включениями сопротивления усталости, при содержании бора до 0,005 мас.%, без специальной защиты дополнительным раскислителем.The possibility of intensive oxidation of boron and its reduction by inclusions of fatigue resistance, with boron content up to 0.005 wt.%, Without special protection with an additional deoxidizer.
Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в получении тонкого горячекатаного и холоднокатаного листа из конструкционной низколегированной стали с высокой прочностью, свариваемостью и штампуемостью, предназначенного для изделий ответственного назначения, в частности несущих деталей корпуса, колес, облицовки автомобиля.The problem solved by the present invention is to obtain a thin hot-rolled and cold-rolled sheet of structural low alloy steel with high strength, weldability and stampability, designed for critical products, in particular bearing parts of the body, wheels, car lining.
Технический результат изобретения - повышение статической и усталостной прочности металла после прокатки и после сварки, предотвращение поверхностных и внутренних дефектов, обеспечение холодной деформации штамповкой со сложной вытяжкой, вырубкой, гибом.The technical result of the invention is to increase the static and fatigue strength of the metal after rolling and after welding, to prevent surface and internal defects, to ensure cold deformation by stamping with complex drawing, cutting, bending.
Это достигается тем, что изделие из низколегированной стали согласно изобретению выполнено в виде холоднокатаного листа или ленты толщиной 0,15-3,0 мм из стали, содержащей углерод, марганец, кремний, медь, алюминий, фосфор, кальций, бор, азот, серу, хром, никель, титан и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:This is achieved by the fact that the low-alloy steel product according to the invention is made in the form of a cold-rolled sheet or strip 0.15-3.0 mm thick from steel containing carbon, manganese, silicon, copper, aluminum, phosphorus, calcium, boron, nitrogen, sulfur , chromium, nickel, titanium and iron in the following ratio of components, wt.%:
углерод 0,06-0,10;carbon 0.06-0.10;
марганец 0,20-0,50;manganese 0.20-0.50;
кремний 0,01-0,30;silicon 0.01-0.30;
медь 0,01-0,30;copper 0.01-0.30;
алюминий 0,02-0,07;aluminum 0.02-0.07;
фосфор 0,07-0,12;phosphorus 0.07-0.12;
азот 0,003-0,009;nitrogen 0.003-0.009;
сера 0,005-0,025;sulfur 0.005-0.025;
кальций 0,0005-0,001;calcium 0.0005-0.001;
бор 0,0008-0,005;boron 0.0008-0.005;
хром 0,01-0,30;chromium 0.01-0.30;
никель 0,01-0,30;nickel 0.01-0.30;
титан 0,002-0,02;titanium 0.002-0.02;
железо и неизбежные примеси - остальное, при этом содержание фосфора, хрома, никеля, азота и углерода связано зависимостью 5,0≥(P+Cr+Ni)/(N+C)≥1,0; содержание кремния, хрома, никеля и меди выражено зависимостью (Si+Cr)/(Ni+Cu)≥0,5, а содержание бора, титана и серы определено соотношением (B+Ti)/S≥0,2, а также тем, что изделие из низколегированной стали согласно изобретению выполнено в виде горячекатаной полосы толщиной от 2,0 до 15,0 мм из стали, содержащей углерод, марганец, кремний, медь, алюминий, фосфор, кальций, бор, азот, серу, хром, никель, титан и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:iron and unavoidable impurities - the rest, while the content of phosphorus, chromium, nickel, nitrogen and carbon is connected by the dependence 5.0≥ (P + Cr + Ni) / (N + C) ≥1.0; the content of silicon, chromium, nickel and copper is expressed by the dependence (Si + Cr) / (Ni + Cu) ≥0.5, and the content of boron, titanium and sulfur is determined by the ratio (B + Ti) / S≥0.2, and also that the product of low alloy steel according to the invention is made in the form of a hot rolled strip from 2.0 to 15.0 mm thick from steel containing carbon, manganese, silicon, copper, aluminum, phosphorus, calcium, boron, nitrogen, sulfur, chromium, nickel , titanium and iron in the following ratio of components, wt.%:
углерод 0,06-0,10;carbon 0.06-0.10;
марганец 0,20-0,50;manganese 0.20-0.50;
кремний 0,01-0,30;silicon 0.01-0.30;
медь 0,01-0,30;copper 0.01-0.30;
алюминий 0,02-0,07;aluminum 0.02-0.07;
фосфор 0,07-0,12;phosphorus 0.07-0.12;
азот 0,003-0,009;nitrogen 0.003-0.009;
сера 0,005-0,025;sulfur 0.005-0.025;
кальций 0,0005-0,001;calcium 0.0005-0.001;
бор 0,0008-0,005;boron 0.0008-0.005;
хром 0,01-0,30;chromium 0.01-0.30;
никель 0,01-0,30;nickel 0.01-0.30;
титан 0,002-0,02;titanium 0.002-0.02;
железо и неизбежные примеси - остальное, при этом содержание фосфора, хрома, никеля, азота и углерода связано зависимостью 5,0≥(P+Cr+Ni)/(N+C)≥1,0; содержание кремния, хрома, никеля и меди выражено зависимостью (Si+Cr)/(Ni+Cu)≥0,5, а содержание бора, титана и серы определено соотношением (B+Ti)/S≥0,2iron and unavoidable impurities - the rest, while the content of phosphorus, chromium, nickel, nitrogen and carbon is connected by the dependence 5.0≥ (P + Cr + Ni) / (N + C) ≥1.0; the content of silicon, chromium, nickel and copper is expressed by the dependence (Si + Cr) / (Ni + Cu) ≥0.5, and the content of boron, titanium and sulfur is determined by the ratio (B + Ti) / S≥0.2
Для упрочнения стали применяется легирование компонентами, повышающими твердость и прочность феррита и измельчающими его зерно, - фосфором, марганцем, кремнием, хромом, вместе с ее микролегированием компонентами, создающими упрочнение феррита путем образования дисперсных выделений дополнительных фаз (карбидов, карбонитридов, сульфокарбонитридов и др.), - углеродом, азотом, алюминием, хромом, бором, серой. Нижние пределы содержания фосфора, марганца, кремния для упрочнения легирования составляют соответственно, мас.%: фосфора 0,07, марганца 0,20, кремния 0,01, верхние пределы содержания фосфора, марганца, кремния для ограничения ликвационной неоднородности и сохранения штампуемости составляют, мас.%: 0,12 фосфора, 0,50 марганца, 0,30 кремния. Нижние пределы содержания углерода, азота, алюминия, хрома, бора, серы для микролегирования и упрочнения стали дисперсными выделениями составляют соответственно, мас.%: углерода 0,06, азота 0,003, алюминия 0,02, хрома 0,01, бора 0,0008, серы 0,005, верхние пределы содержания этих же элементов для предотвращения увеличения количества и размеров выделяющихся включений (карбидов, карбонитридов, сульфокарбоборидов), вызывающих снижение пластичности и ухудшение качества поверхности по дефектам «окалина», «плена», микротрещины окисленные, большая шероховатость, равны, мас.%: углерода 0,10, азота 0,009, алюминия 0,07, хрома 0,30, бора 0,005, серы 0,025. Пластичность для деформации обеспечивается также при комплексном использовании для раскисления компонентов - кальций, алюминий, кремний, а для обессеривания - компонентов - титан, марганец. Для измельчения включений оксидов и их сфероидизации нижние пределы содержания кальция, алюминия, кремния составляют, мас.%: кальция 0,0005, алюминия 0,02, кремния 0,01, для предотвращения образования комплексных многофазных включений (типа FeО·Аl2О3; Si2O·Al2O3; СаО·Аl2О3) верхние пределы содержания кальция, алюминия, кремния составляют, мас.%: кальция 0,001, алюминия 0,07, кремния 0,30.To harden steel, alloying is used with components that increase the hardness and strength of ferrite and grind its grain - phosphorus, manganese, silicon, chromium, together with its microalloying with components that create hardening of ferrite by the formation of dispersed precipitates of additional phases (carbides, carbonitrides, sulfocarbonitrides, etc. ), - carbon, nitrogen, aluminum, chromium, boron, sulfur. The lower limits of the content of phosphorus, manganese, silicon for hardening alloying are, respectively, wt.%: Phosphorus 0.07, manganese 0.20, silicon 0.01, the upper limits of the content of phosphorus, manganese, silicon to limit segregation heterogeneity and preserve stampability are wt.%: 0.12 phosphorus, 0.50 manganese, 0.30 silicon. The lower limits of the content of carbon, nitrogen, aluminum, chromium, boron, sulfur for microalloying and hardening became dispersed precipitates, respectively, wt.%: Carbon 0.06, nitrogen 0.003, aluminum 0.02, chromium 0.01, boron 0.0008 , sulfur 0.005, the upper limits of the content of the same elements to prevent an increase in the number and size of precipitated inclusions (carbides, carbonitrides, sulfocarboborides), causing a decrease in ductility and a deterioration in surface quality due to defects of “scale”, “captivity”, microcracks oxidized, large rough st equal, wt.%: carbon 0.10, N 0.009, aluminum 0.07, chromium 0.30 boron 0.005, 0.025 sulfur. Plasticity for deformation is also ensured by the complex use for the deoxidation of components - calcium, aluminum, silicon, and for desulfurization - components - titanium, manganese. For grinding of inclusions of oxides and their spheroidization, the lower limits of the content of calcium, aluminum, silicon are, wt.%: Calcium 0.0005, aluminum 0.02, silicon 0.01, to prevent the formation of complex multiphase inclusions (type FeО · Аl 2 О 3 ; Si 2 O · Al 2 O 3 ; CaO · Al 2 O 3 ) the upper limits of the content of calcium, aluminum, silicon are, wt.%: Calcium 0.001, aluminum 0.07, silicon 0.30.
Кроме того, повышению прочности и штампуемости, в том числе - после сварки, способствует улучшение качества поверхности в результате облегчения удаления окалины при содержании в стали фосфора и бора в выбранных пределах: P=0,07-0,12 мас.%, B=0,0008-0,005 мас.%, а также увеличение сопротивления окислению при добавках меди. Для защиты от окисления нижний предел этих компонентов равен, мас.%: по меди 0,01, по хрому 0,01, по никелю 0,01, по титану 0,002. Для сохранения пластичности верхний предел по меди равен 0,30 мас.%, по хрому 0,30 мас.%, по никелю 0,30 мас.%, по титану 0,02 мас.%. В заданных пределах медь, бор и титан также предотвращают сегрегацию углерода, фосфора и серы по границам ферритных зерен, вредную для прочности и пластичности.In addition, the improvement of strength and stampability, including after welding, is facilitated by an improvement in surface quality as a result of easier descaling when the content of phosphorus and boron in the steel is within the selected limits: P = 0.07-0.12 wt.%, B = 0.0008-0.005 wt.%, As well as an increase in oxidation resistance with copper additives. To protect against oxidation, the lower limit of these components is, wt.%: Copper 0.01, chromium 0.01, nickel 0.01, titanium 0.002. To maintain ductility, the upper limit for copper is 0.30 wt.%, For chromium 0.30 wt.%, For nickel 0.30 wt.%, For titanium 0.02 wt.%. Within the specified limits, copper, boron and titanium also prevent the segregation of carbon, phosphorus and sulfur along the boundaries of ferritic grains, which is harmful to strength and ductility.
Для обеспечения требуемых свойств сталь содержит эффективно действующие элементы в количествах, которые позволяют использовать их раздельное и совместное влияние. При этом необходимо, чтобы эти элементы, взятые вместе, находились в регулируемых количественных пределах. Так, для твердорастворного, зернистого и дисперсионного упрочнения феррита используются легирующие элементы замещения (фосфор, хром, никель) и элементы внедрения (углерод, азот). Но для сохранения пластичности и штампуемости нужно ограничить содержание углерода и азота, способствующих образованию карбидных и карбонитридных выделений. Это выражается зависимостью 5,0≥(P+Cr+Ni)/(N+C)≥1,0.To ensure the required properties, steel contains effective elements in quantities that allow their separate and joint influence. In this case, it is necessary that these elements, taken together, be within controlled quantitative limits. So, for solid solution, granular and dispersion hardening of ferrite, alloying substitution elements (phosphorus, chromium, nickel) and interstitial elements (carbon, nitrogen) are used. But to maintain ductility and stampability, it is necessary to limit the content of carbon and nitrogen, which contribute to the formation of carbide and carbonitride precipitates. This is expressed by the relation 5.0≥ (P + Cr + Ni) / (N + C) ≥1.0.
Окалиностойкость повышают элементы - кремний, хром, никель, медь. Но при увеличении их содержания может возрастать загрязненность неметаллическими включениями, жесткость, охрупчивание, ухудшается технологичность. Поэтому предложена зависимость (Si+Cr)/(Ni+Cu)≥0,5. Для увеличения свариваемости, трещиностойкости, вязкости предлагается интенсивная десульфурация и рафинирование (без ухудшения легирования) при содержании (B+Ti)/S≥0,2.Scale resistance is enhanced by elements - silicon, chromium, nickel, copper. But with an increase in their content, contamination with non-metallic inclusions can increase, stiffness, embrittlement, and manufacturability worsen. Therefore, the dependence (Si + Cr) / (Ni + Cu) ≥0.5 is proposed. To increase weldability, fracture toughness, and viscosity, intensive desulfurization and refining (without deterioration of alloying) with a content of (B + Ti) / S≥0.2 are proposed.
Пример конкретного исполнения.An example of a specific implementation.
Стали предложенного состава (таблица 1) разливали на непрерывнолитые заготовки, полученные слябы прокатывали на горячекатаные полосы (толщина 3,2 мм), проводили стыкосварку, травление, прокатывали на холоднокатаные полосы (толщина 1,0 мм), отжигали и дрессировали. Определяли механические свойства на растяжение (предел текучести σт, предел прочности σB, относительный предел текучести σт/σB, относительное удлинение δ4, коэффициент пластической анизотропии R, показатель упрочения n), усталостную прочность (предел выносливости σR). Сравнивали полученные величины для готового металла (середина полосы и зона стыкосварки). Свойства горячекатаной полосы и холоднокатаного листа из низколегированной стали предложенного состава в состоянии поставки приведены в таблице 2.The steels of the proposed composition (table 1) were poured onto continuously cast billets, the resulting slabs were rolled into hot rolled strips (3.2 mm thick), butt welded, etched, rolled into cold rolled strips (1.0 mm thick), annealed and trained. The tensile mechanical properties (yield strength σ t , tensile strength σ B , relative yield strength σ t / σ B , elongation δ 4 , plastic anisotropy coefficient R, hardening index n), and fatigue strength (endurance σ R ) were determined. The obtained values for the finished metal were compared (the middle of the strip and the butt welding zone). The properties of the hot rolled strip and cold rolled sheet of low alloy steel of the proposed composition in the delivery state are shown in table 2.
На поверхности и внутри полос отсутствуют дефекты металлургического происхождения. Из горячекатаной и холоднокатаной стали изготовляли вырубкой и штамповкой детали корпуса легкового автомобиля. Все изделия выдержали натурные испытания. Технологических дефектов нет. Приведенные данные показывают, что изделия из новой стали предложенного состава в горячекатаном и холоднокатаном состоянии имеют высокий комплекс характеристик статической и усталостной прочности в состоянии после прокатки и после сварки. Это подтверждает получение заявленного технического результата изобретения.On the surface and inside the strips there are no defects of metallurgical origin. From hot-rolled and cold-rolled steel, parts of the car body were cut and stamped. All products have passed field tests. There are no technological defects. The above data show that the products of new steel of the proposed composition in the hot-rolled and cold-rolled state have a high set of characteristics of static and fatigue strength in the state after rolling and after welding. This confirms the receipt of the claimed technical result of the invention.
Claims (2)
при этом содержание фосфора, хрома, никеля, азота и углерода связано зависимостью 5,0≥(P+Cr+Ni)/(N+C)≥1,0, содержание кремния, хрома, никеля и меди - зависимостью (Si+Cr)/(Ni+Cu)≥0,5, а содержание бора, титана и серы - зависимостью (B+Ti)/S≥0,2.1. The product of low alloy steel, made in the form of a cold-rolled sheet or tape, characterized in that it is made of a thickness of 0.15-3.0 mm from steel containing carbon, manganese, silicon, copper, aluminum, phosphorus, calcium, boron, nitrogen, sulfur, chromium, nickel, titanium and iron in the following ratio of components, wt.%:
the content of phosphorus, chromium, nickel, nitrogen and carbon is related by the dependence 5.0≥ (P + Cr + Ni) / (N + C) ≥1.0, the content of silicon, chromium, nickel and copper by the dependence (Si + Cr ) / (Ni + Cu) ≥0.5, and the content of boron, titanium and sulfur - by the dependence (B + Ti) / S≥0.2.
при этом содержание фосфора, хрома, никеля, азота и углерода связано зависимостью 5,0≥(P+Cr+Ni)/(N+C)≥1,0, содержание кремния, хрома, никеля и меди - зависимостью (Si+Cr)/(Ni+Cu)≥0,5, а содержание бора, титана и серы - зависимостью (B+Ti)/S≥0,2. 2. A low-alloy steel product made in the form of a hot-rolled strip, characterized in that it is made of a thickness of more than 2.0 to 15.0 mm from steel containing carbon, manganese, silicon, copper, aluminum, phosphorus, calcium, boron, nitrogen, sulfur, chromium, nickel, titanium and iron, in the following ratio of components, wt.%:
the content of phosphorus, chromium, nickel, nitrogen and carbon is related by the dependence 5.0≥ (P + Cr + Ni) / (N + C) ≥1.0, the content of silicon, chromium, nickel and copper by the dependence (Si + Cr ) / (Ni + Cu) ≥0.5, and the content of boron, titanium and sulfur - by the dependence (B + Ti) / S≥0.2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134053/02A RU2362815C2 (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Low-alloy steel and product implemented from it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007134053/02A RU2362815C2 (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Low-alloy steel and product implemented from it |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007134053A RU2007134053A (en) | 2009-03-20 |
| RU2362815C2 true RU2362815C2 (en) | 2009-07-27 |
Family
ID=40544861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007134053/02A RU2362815C2 (en) | 2007-09-12 | 2007-09-12 | Low-alloy steel and product implemented from it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2362815C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2432404C1 (en) * | 2010-04-05 | 2011-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Procedure for manufacture of cold rolled strips of low alloyed steel of 260 class of strength |
| RU2452778C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-06-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method of strip cold-rolling from low-alloy steel of strength class 200 |
| RU2479643C1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Manufacturing method of cold-rolled strip for cold blanking |
| RU2667189C2 (en) * | 2014-07-30 | 2018-09-17 | Арселормиттал | Method of manufacturing a hardened stamped steel sheets and the details obtained this way |
| RU2727398C1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-07-21 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Hot-rolled coil stock production method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2048587C1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-20 | Кириленко Виктор Петрович | Low-alloyed steel |
| RU2212469C1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-09-20 | Акционерное общество закрытого типа "Радонеж" | Low-alloy steel and article made from this steel |
| JP2004359991A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Nippon Steel Corp | Production method of high strength low alloy boiler steel with excellent creep characteristics |
| RU2255999C1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Low-alloy steel |
| JP2005213595A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacturing method of ultra fine grain hot rolled steel sheet |
-
2007
- 2007-09-12 RU RU2007134053/02A patent/RU2362815C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2048587C1 (en) * | 1994-05-04 | 1995-11-20 | Кириленко Виктор Петрович | Low-alloyed steel |
| RU2212469C1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-09-20 | Акционерное общество закрытого типа "Радонеж" | Low-alloy steel and article made from this steel |
| JP2004359991A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Nippon Steel Corp | Production method of high strength low alloy boiler steel with excellent creep characteristics |
| JP2005213595A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacturing method of ultra fine grain hot rolled steel sheet |
| RU2255999C1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-07-10 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Low-alloy steel |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2432404C1 (en) * | 2010-04-05 | 2011-10-27 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Procedure for manufacture of cold rolled strips of low alloyed steel of 260 class of strength |
| RU2452778C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-06-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Method of strip cold-rolling from low-alloy steel of strength class 200 |
| RU2479643C1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Manufacturing method of cold-rolled strip for cold blanking |
| RU2667189C2 (en) * | 2014-07-30 | 2018-09-17 | Арселормиттал | Method of manufacturing a hardened stamped steel sheets and the details obtained this way |
| RU2727398C1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-07-21 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Hot-rolled coil stock production method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007134053A (en) | 2009-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101346486B9 (en) | Duplex stainless steel | |
| EP2695960B1 (en) | Abrasion-resistant steel sheet exhibiting excellent resistance to stress corrosion cracking, and method for producing same | |
| JP6119934B1 (en) | Abrasion resistant steel sheet and method for producing the abrasion resistant steel sheet | |
| JP6119935B1 (en) | Abrasion resistant steel sheet and method for producing the abrasion resistant steel sheet | |
| JP6119932B1 (en) | Abrasion resistant steel sheet and method for producing the abrasion resistant steel sheet | |
| CN114402086B (en) | Wear-resistant steel plate and manufacturing method thereof | |
| JP6143355B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent drawability and surface hardness after carburizing heat treatment | |
| WO2020045219A1 (en) | High-strength steel plate and method for producing same | |
| US20120125724A1 (en) | Steel sheet for brake disc, and brake disc | |
| KR20190034265A (en) | Steel sheet and manufacturing method thereof | |
| CA3135141A1 (en) | High-hardness steel product and method of manufacturing the same | |
| EP3399062A1 (en) | High-strength steel sheet, high-strength galvanized steel sheet, and method for manufacturing same | |
| EP3778950A1 (en) | Austenitic wear-resistant steel sheet | |
| EP3594374A1 (en) | Austenitic abrasion-resistant steel sheet | |
| EP2617850A1 (en) | High-strength hot rolled steel sheet having excellent toughness and method for producing same | |
| EP3722448B1 (en) | High-mn steel and method for manufacturing same | |
| RU2362815C2 (en) | Low-alloy steel and product implemented from it | |
| JP2000034538A (en) | Machine structural steel with excellent turning workability | |
| RU2442831C1 (en) | Method for production of high-strength steel | |
| CN109937266B (en) | steel plate | |
| RU2241769C1 (en) | Method for production of candies from low-alloy steel | |
| JP6733808B2 (en) | Wire rod and flat steel wire | |
| RU2433191C1 (en) | Manufacturing method of high-strength plate steel | |
| RU2731223C1 (en) | High-strength welded cold-resistant steel and article made therefrom | |
| RU2362814C2 (en) | Low-alloy steel and product implemented from it |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100210 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160602 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170913 |