RU2330892C2 - Section iron made of medium-carbon steel for cold forging - Google Patents
Section iron made of medium-carbon steel for cold forging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330892C2 RU2330892C2 RU2006133359/02A RU2006133359A RU2330892C2 RU 2330892 C2 RU2330892 C2 RU 2330892C2 RU 2006133359/02 A RU2006133359/02 A RU 2006133359/02A RU 2006133359 A RU2006133359 A RU 2006133359A RU 2330892 C2 RU2330892 C2 RU 2330892C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- less
- steel
- points
- point
- mpa
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 title claims description 5
- 238000010273 cold forging Methods 0.000 title 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims abstract 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 15
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005204 segregation Methods 0.000 claims description 12
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 claims description 12
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229910004534 SiMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009847 ladle furnace Methods 0.000 description 1
- 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 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката круглого диаметром от 12 до 34 мм из среднеуглеродистой стали повышенной прокаливаемости, используемого для высадки.The invention relates to the field of metallurgy, in particular the production of long products of round diameter from 12 to 34 mm from medium-carbon steel of high hardenability used for upsetting.
Известен сортовой прокат круглый из среднеуглеродистой стали, выполненный горячекатаным, имеющий заданные параметры структуры, макроструктуры, неметаллических включений, механических свойств, прокаливаемости и упругости (Справочник, Современные материалы в автомобилестроении, Москва, Машиностроение, 1977, с.80-96).Hot rolled steel bars of medium carbon steel are known to be hot rolled, having predetermined parameters of structure, macrostructure, non-metallic inclusions, mechanical properties, hardenability and elasticity (Handbook, Modern Materials in Automotive Engineering, Moscow, Mechanical Engineering, 1977, pp. 80-96).
Известен сортовой прокат круглый из среднеуглеродистой стали, содержащей углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден, серу, ниобий, кальций, железо и неизбежные примеси, выполненный горячекатаным и имеющий заданные параметры неметаллических включениий, структуры, размера действительного зерна, механических свойств, прокаливаемости и технологической пластичности (RU 2262539 C1, C21D 8/06, 20.10.2005).Known long products of round carbon steel, containing carbon, manganese, silicon, chromium, nickel, copper, molybdenum, sulfur, niobium, calcium, iron and inevitable impurities, made of hot rolled and having the specified parameters of non-metallic inclusions, structure, size of actual grain, mechanical properties, hardenability and technological plasticity (RU 2262539 C1, C21D 8/06, 20.10.2005).
Техническим результатом изобретения является обеспечение повышенных характеристик технологической пластичности и низкого уровня деформационного упрочнения, а также рациональных условий резания.The technical result of the invention is to provide improved characteristics of technological plasticity and a low level of strain hardening, as well as rational cutting conditions.
Технический результат достигается тем, что сортовой прокат круглый из среднеуглеродистой стали, выполненный горячекатаным и имеющий заданные параметры неметаллических включениий, структуры, размера действительного зерна, механических свойств, прокаливаемости и технологической пластичности, согласно изобретению получают из стали, содержащей следующее соотношение компонентов в мас.%:The technical result is achieved by the fact that round billets of medium carbon steel, made hot-rolled and having predetermined parameters of non-metallic inclusions, structure, actual grain size, mechanical properties, hardenability and technological plasticity, according to the invention are obtained from steel containing the following ratio of components in wt.% :
при выполнении следующих соотношений:when performing the following ratios:
сумма (As+Sn+Pb+5×Zn)≤0,07;the sum of (As + Sn + Pb + 5 × Zn) ≤0.07;
сумма(S+Р)≤0,060;amount (S + P) ≤0.060;
O2/Са=1÷4,5;O 2 / Ca = 1 ÷ 4.5;
прокат имеет неметаллические включения по сульфидам точечным, оксидам точечным, оксидам строчечным, силикатам хрупким, силикатам пластичным, силикатам недеформируемым со средним баллом не более 3,5 по каждому виду включений, мелкодисперсную ферритоперлитную структуру, размер действительного зерна 5-9 балл, макроструктуру - центральная пористость, точечная неоднородность, ликвационный квадрат не более 3 балла по каждому виду, подусадочная ликвация - не более 3 балла, ликвационные полоски - не более 1 балла, механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 610 МПа, относительное удлинение не менее 15%, относительное сужение не менее 40%, ударная вязкость KCU(+20) не менее 2000 кДж/м2. Обрабатываемость резанием - величина износа по задней грани резца (h3) при равном пути резания (L) - при L=1320 м, h3 не более 0,40 мм, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты.rolled metal has nonmetallic inclusions on point sulfides, point oxides, line oxides, brittle silicates, plastic silicates, undeformable silicates with an average score of not more than 3.5 for each type of inclusions, finely dispersed ferriterlite structure, actual grain size 5–9 points, macrostructure - central porosity, point heterogeneity, segregation square not more than 3 points for each species, shrink segregation - not more than 3 points, segregation strips - not more than 1 point, mechanical properties: temporary with tear resistance of not more than 610 MPa, elongation at least 15%, contraction ratio is not less than 40%, the toughness KCU (+20) of at least 2000 kJ / m 2. Machinability - the amount of wear along the rear edge of the cutter (h 3 ) with an equal cutting path (L) - at L = 1320 m, h 3 not more than 0.40 mm, the amount of cold draft not less than 1/3 of the height.
В качестве примесей сталь дополнительно содержит в мас.%: медь не более 0,25, никель не более до 0,25.As impurities, steel additionally contains in wt.%: Copper not more than 0.25, nickel not more than 0.25.
При содержании в стали серы 0,005-0,020%, прокат имеет механические свойства после закалки и низкого отпуска: временное сопротивление разрыву не более 600 МПа, относительное удлинение не менее 16%, относительное сужение не менее 44%, ударная вязкость KCU(+20) не менее 2800 кДж/м2, обрабатываемость резанием - величина износа по задней грани резца (h3) при равном пути резания (L) - при L=1320 м, h3 не более 0,40 мм.With a sulfur content of 0.005-0.020% in steel, the rolled product has mechanical properties after hardening and low tempering: temporary tensile strength not more than 600 MPa, elongation not less than 16%, relative narrowing not less than 44%, impact strength KCU (+20) not less than 2800 kJ / m 2 , machinability - the amount of wear along the rear edge of the cutter (h 3 ) with an equal cutting path (L) - at L = 1320 m, h 3 not more than 0.40 mm.
При содержании в стали серы 0,020-0,035%, прокат имеет механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 610 МПа, относительное удлинение не менее 15%, относительное сужение не менее 40%, ударная вязкость KCU(+20) не менее 2000 кДж/м2, обрабатываемость резанием - величина износа по задней грани резца (h3) при равном пути резания (L) - при L=1320 м, h3 не более 0,30 мм.With a sulfur content of 0.020-0.035% in steel, the rolled product has mechanical properties: temporary tensile strength not more than 610 MPa, elongation not less than 15%, relative narrowing not less than 40%, impact strength KCU (+20) not less than 2000 kJ / m 2 , machinability - the amount of wear along the rear edge of the cutter (h 3 ) with an equal cutting path (L) - at L = 1320 m, h 3 not more than 0.30 mm.
Приведенные сочетания легирующих элементов (п.1) позволяют получить прокат с благоприятной псевдосфероидизованной структурой 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, вязкости и штампуемости.The given combinations of alloying elements (item 1) make it possible to obtain rolled products with a favorable pseudo-spheroidized structure with globular sandwich inclusions, which provides, on the one hand, improved cutting characteristics even with wide cutters during transverse feeding of the cutting tool, on the other hand, a favorable combination of strength and ductility, toughness and formability.
Углерод вводится в композицию данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности и прокаливаемости. Верхняя граница содержания углерода (0,45%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0,42% - обеспечением требуемого уровня прочности и прокаливаемости данной стали.Carbon is introduced into the composition of this steel in order to ensure a given level of its strength and hardenability. The upper limit of the carbon content (0.45%) is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.42%, respectively - to ensure the required level of strength and hardenability of this steel.
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 - 0,25% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0,50% и 0,01% соответственно, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости данной стали.Manganese and chromium are used on the one hand as solid solution hardeners, on the other hand, as elements that significantly increase the stability of supercooled austenite of steel. At the same time, the upper level of manganese — 0.80% and chromium — 0.25% is determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower — 0.50% and 0.01%, respectively, by the need to provide the required level of strength and hardenability of this steel.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0,17% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0,37% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower limit for silicon - 0.17% due to the technology of deoxidation of steel. A silicon content above 0.37% will adversely affect the ductility characteristics of steel.
Сера определяет уровень пластичности стали. Верхний предел (0,035%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел (0,005%) - вопросами технологичности производства, а также обеспечением заданного уровня обрабатываемости резанием данной стали.Sulfur determines the level of ductility of steel. The upper limit (0.035%) is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit (0.005%) is due to issues of manufacturability, as well as providing a given level of machinability by cutting this steel.
Фосфор определяет уровень пластичности стали и ее склонность к обратимой отпускной хрупкости. Верхний предел (0,035%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел (0,005%) - вопросами технологичности производства.Phosphorus determines the level of ductility of steel and its tendency to reversible temper brittleness. The upper limit (0.035%) is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit (0.005%) due to issues of manufacturability.
Азот способствует образованию нитридов в стали. Верхний предел содержания азота - 0,015% обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел - 0,005% вопросами технологичности производства.Nitrogen promotes the formation of nitrides in steel. The upper limit of nitrogen content - 0.015% is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit - 0.005% by issues of manufacturability.
Кальций - элемент, модифицирующий неметаллические включения. Верхний предел (0,010%), как и в случае серы, обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний (0,001%) предел - вопросами технологичности производства.Calcium is an element that modifies non-metallic inclusions. The upper limit (0.010%), as in the case of sulfur, is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower (0.001%) limit due to issues of manufacturability.
Кислород, образуя оксидную пленку на сульфидах, способствует повышению обрабатываемости стали резанием при одновременном сохранении высокого комплекса потребительских свойств стали. При этом верхний уровень содержания кислорода - 0,015% обусловлен необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0,001% соответственно необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и обрабатываемости резанием стали.Oxygen, forming an oxide film on sulfides, helps to increase the machinability of steel by cutting while maintaining a high complex of consumer properties of steel. The upper level of oxygen content - 0.015% due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.001%, respectively, the need to provide the required level of strength and machinability by cutting steel.
Мышьяк, олово, свинец и цинк цветные примеси, определяющие общий уровень пластичности стали и ее склонность к проявлению обратимой отпускной хрупкости при последующей термической обработке готовых изделий из рассматриваемой трубной заготовки. Нижний предел по мышьяку, олову, свинцу и цинку (0,0001% по каждому элементу соответственно) обусловлен технологией производства стали, а верхний - (0,03%, 0,02%, 0,01% и 0,005% соответственно) определяет повышенную склонность стали к обратимой отпускной хрупкости.Arsenic, tin, lead and zinc are colored impurities that determine the general level of ductility of steel and its tendency to manifest reversible temper brittleness during subsequent heat treatment of finished products from the pipe billet under consideration. The lower limit for arsenic, tin, lead and zinc (0.0001% for each element, respectively) is determined by the technology of steel production, and the upper limit (0.03%, 0.02%, 0.01% and 0.005%, respectively) determines the increased the tendency of steel to reversible temper brittleness.
Соотношение кислород/кальций = 1÷4,5 отвечает за возможность образования сэндвич-неметаллического включения. При этом верхняя граница соотношения - 4,5 обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - 1 соответственно возможностью образования двухслойного сэндвич-неметаллического включения.The ratio of oxygen / calcium = 1 ÷ 4.5 is responsible for the possibility of the formation of a sandwich-non-metallic inclusion. Moreover, the upper limit of the ratio of 4.5 is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower one is 1, respectively, the possibility of the formation of a two-layer sandwich non-metallic inclusion.
Соотношение сера+фосфор≤0,060 определяет характеристики вязкости стали и ее сопротивляемость различным видам хрупкого разрушения.The sulfur + phosphorus ratio ≤0.060 determines the viscosity characteristics of steel and its resistance to various types of brittle fracture.
Соотношение As+Sn+Pb+5×Zn≤0,05 определяет пониженную склонность стали к проявлению обратимой отпускной хрупкости.The ratio As + Sn + Pb + 5 × Zn≤0.05 determines the reduced tendency of steel to manifest reversible temper brittleness.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного введением новых компонентов, макро- и микроструктурой, соотношением: As+Sn+Pb+5×Zn≤0,07; кислород/кальций=1÷4,5;Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed composition differs from the known one by the introduction of new components, macro- and microstructure, the ratio: As + Sn + Pb + 5 × Zn≤0.07; oxygen / calcium = 1 ÷ 4,5;
сера+фосфор≤0,060.sulfur + phosphorus ≤0.060.
Следовательно, заявляемая совокупность признаков соответствует условиям патентоспособности.Therefore, the claimed combination of features meets the conditions of patentability.
Примеры осуществления изобретения, не исключая других, в объеме формулы изобретения.Examples of the invention, not excluding others, within the scope of the claims.
Выплавку исследуемых сталей с разными химическими составами в мас.%.Smelting of the studied steels with different chemical compositions in wt.%.
Пример 1: углерод - 0,43, марганец - 0,72, кремний - 0,32, хром - 0,11, сера - 0,009, фосфор - 0,017, кальций - 0,0025, азот - 0,010, кислород - 0,010, мышьяк - 0,009, олово - 0,005, свинец - 0,003, цинк - 0,001.Example 1: carbon — 0.43, manganese — 0.72, silicon — 0.32, chromium — 0.11, sulfur — 0.009, phosphorus — 0.017, calcium — 0.0025, nitrogen — 0.010, oxygen — 0.010, arsenic - 0.009, tin - 0.005, lead - 0.003, zinc - 0.001.
Пример 2: углерод - 0,42, марганец - 0,79, кремний - 0,21, хром - 0,18, сера - 0,029, фосфор - 0,027, кальций - 0,0028, азот - 0,010, кислород - 0,010, мышьяк - 0,011, олово - 0,008, свинец - 0,009, цинк - 0,002; проводили в 150-ти тонных дуговых сталеплавильных печах (ДСП-150, мощность трансформатора 80 мВа) 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.Example 2: carbon — 0.42, manganese — 0.79, silicon — 0.21, chromium — 0.18, sulfur — 0.029, phosphorus — 0.027, calcium — 0.0028, nitrogen — 0.010, oxygen — 0.010, arsenic - 0.011, tin - 0.008, lead - 0.009, zinc - 0.002; was carried out in 150-ton arc steel-smelting furnaces (DSP-150, transformer power 80 mVA) using 60% metallized pellets and 40% metal scrap in the charge, which ensures the mass fraction of nitrogen before being released from the chipboard is not more than 0.003%, and low content of color impurities. Preliminary alloying of metal with manganese and silicon was carried out in a ladle when discharged from particleboard (Release of peroxidized metal into a ladle. Metal deoxidation — when released by aluminum, ferrosilicon — deoxidation, alloying — FeMn (SiMn), FeCr). After release, the metal was purged with argon through the bottom purge unit for 5-7 minutes. Then evacuation on a portion vacuum, while doping (fine) - carbon, manganese and silicon. After evacuation - processing on a ladle furnace. 15-30 minutes before the end of the treatment, an oxidizing agent is introduced, in this case, oxidized pellets. Then again introduced aluminum (wire). For 10-15 minutes treatment with flux-cored wires with silicocalcium and pure sulfur. Steel casting was carried out on a high-quality radial type continuous casting machine in NLZ 300 × 360 mm with a draw speed of 0.6-0.7 m / min. During casting, the jet was protected from secondary oxidation as follows: steel ladle-blast furnace - immersion pipe with argon supply; promkovsh - slag-forming mixture; bucket mold - immersion cup (corundum-graphite); in the mold slag-forming mixture. After casting and cutting to a measured length, continuously cast billets were cooled in controlled cooling furnaces. Next, the ingots were rolled in a mill 700 into a billet (170 mm square). The entire initial billet was subjected to dressing, descaling, and surface control. The billets were heated before rolling in two walking-hearth furnace furnaces. The heating temperature of the billet is 900 ° C, which ensures a 15% reduction in energy consumption and significantly reduces the decarburization of rolled products. Dross from the surface of the workpiece was removed with high-pressure water at a descaling unit. Rolling was carried out in continuous lines - small-grade and medium-grade. High rigidity of the stands, automatic adjustment of the speed of the stands, and a loop control system in the finishing group of the small-sorted line made it possible to obtain high-precision rolled products.
Получен сортовой прокат ⌀22 мм, в мотках массой 1,5 т, имеющий:Received long products ⌀22 mm, in coils weighing 1.5 tons, having:
Пример 1: структура мелкодисперсного перлита, обезуглероденный слой отсутствует, балл действительного зерна - 7. Сульфидные включения глобулярные с оксидной оболочкой. Макроструктура: центральная пористость - 1 балл, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 0,5 балл, подусадочная ликвация - 0,5 балл, ликвационные полоски - 0,5 балла. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 2 балл, оксиды точечные - 1 балл, оксиды строчечные - 2 балл, силикаты хрупкие - 1 балл, силикаты пластичные - 1 балл, силикаты недеформирующие - 1 балл.Example 1: the structure of fine perlite, decarburized layer is absent, the actual grain score is 7. Sulfide inclusions globular with an oxide shell. Macrostructure: central porosity - 1 point, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 0.5 points, shrink segregation - 0.5 points, segregation strips - 0.5 points. Non-metallic inclusions: point sulfides - 2 points, point oxides - 1 point, line oxides - 2 points, brittle silicates - 1 point, plastic silicates - 1 point, non-deforming silicates - 1 point.
Временное сопротивление разрыву 550 МПа, относительное удлинение 18%, относительное сужение 48%, ударная вязкость KCU(+20) 4200 кДж/м2. Обрабатываемость резанием - величина износа по задней грани резца (h3) при равном пути резания (L) - при L=1320 м, h3 - 0,340 мм. Величина холодной осадки 1/3 высоты. При соотношении: As+Sn+Pb+5×Zn=0,021, кислород/кальций = 4,0; сера + фосфор = 0,026.Temporary tensile strength 550 MPa, elongation of 18%, relative narrowing of 48%, impact strength KCU (+20) 4200 kJ / m 2 . Machinability by cutting - the amount of wear along the rear edge of the cutter (h 3 ) with an equal cutting path (L) - at L = 1320 m, h 3 - 0.340 mm. The amount of cold precipitation is 1/3 of the height. With the ratio: As + Sn + Pb + 5 × Zn = 0.021, oxygen / calcium = 4.0; sulfur + phosphorus = 0.026.
Пример 2: структура мелкодисперсного перлита, обезуглероженный слой отсутствует, балл действительного зерна - 8. Сульфидные включения глобулярные с оксидной оболочкой. Макроструктура: центральная пористость - 1,0 балл, точечная неоднородность - 1,0 балл, ликвационный квадрат - 1,0 балл, подусадочная ликвация - 0,5 балл, ликвационные полоски - 0,5 балла. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 2,5 балл, оксиды точечные - 2,0 балл, оксиды строчечные - 2,0 балл, силикаты хрупкие - 1,5 балл, силикаты пластичные - 1 балл, силикаты недеформирующие - 1 балл.Example 2: the structure of fine perlite, decarburized layer is absent, the actual grain score is 8. Sulfide inclusions globular with an oxide shell. Macrostructure: central porosity - 1.0 point, point heterogeneity - 1.0 point, segregation square - 1.0 point, shrink segregation - 0.5 point, segregation strips - 0.5 point. Non-metallic inclusions: point sulfides - 2.5 points, point oxides - 2.0 points, line oxides - 2.0 points, brittle silicates - 1.5 points, plastic silicates - 1 point, non-deforming silicates - 1 point.
Временное сопротивление разрыву 600 МПа, относительное удлинение 16%, относительное сужение 42%. ударная вязкость KCU(+20) 2230 кДж/м2. Обрабатываемость резанием - величина износа по задней грани резца (h3) при равном пути резания (L) - при L=1320 м, h3 - 0,24 мм. Величина холодной осадки 1/3 высоты. При соотношении: As+Sn+Pb+5×Zn=0,037, кислород/кальций=3,57; кальций/сера=0,029.Tensile strength 600 MPa, elongation 16%, relative narrowing 42%. impact strength KCU (+20) 2230 kJ / m 2 . Machinability - the amount of wear along the rear edge of the cutter (h 3 ) with an equal cutting path (L) - at L = 1320 m, h 3 - 0.24 mm. The amount of cold precipitation is 1/3 of the height. With the ratio: As + Sn + Pb + 5 × Zn = 0.037, oxygen / calcium = 3.57; calcium / sulfur = 0.029.
Сортовой прокат используют для холодновысадочного производства. Прокат обладает свойствами, сочетающими в себе повышенную пластичность и вязкость, а также обрабатываемость резанием, что обеспечивается за счет получения двухслойных сэндвич-неметаллических включений.Long products are used for cold heading production. Rolled products have properties that combine increased ductility and toughness, as well as machinability by cutting, which is ensured by obtaining two-layer sandwich non-metallic inclusions.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133359/02A RU2330892C2 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Section iron made of medium-carbon steel for cold forging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133359/02A RU2330892C2 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Section iron made of medium-carbon steel for cold forging |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006133359A RU2006133359A (en) | 2008-03-27 |
| RU2330892C2 true RU2330892C2 (en) | 2008-08-10 |
Family
ID=39746554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006133359/02A RU2330892C2 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Section iron made of medium-carbon steel for cold forging |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2330892C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2249629C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Интелмет НТ" | Round-profiled rolled iron from medium-carbon high-plasticity steel for cold die forging of high-strength especially high-profiled fastening members |
| RU2262549C1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Medium-carbon steel with elevated cutting ability |
| RU2262547C1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Mean-carbon steel with enhanced workability by cutting |
| RU2262539C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-10-20 | Общество с ограниченной отвественностью "Интелмет НТ" | Round merchant shapes made from alloyed steel for cold die forging of intricate-shape profiles for high-strength fastening parts |
| RU2276192C1 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Method of production of the circular bar made out of the medium alloy steel |
| RU2277595C1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-06-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Round rolled bars of mean-alloy steel |
-
2006
- 2006-09-19 RU RU2006133359/02A patent/RU2330892C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2249629C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Интелмет НТ" | Round-profiled rolled iron from medium-carbon high-plasticity steel for cold die forging of high-strength especially high-profiled fastening members |
| RU2262539C1 (en) * | 2003-12-26 | 2005-10-20 | Общество с ограниченной отвественностью "Интелмет НТ" | Round merchant shapes made from alloyed steel for cold die forging of intricate-shape profiles for high-strength fastening parts |
| RU2262549C1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Medium-carbon steel with elevated cutting ability |
| RU2262547C1 (en) * | 2004-06-29 | 2005-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Mean-carbon steel with enhanced workability by cutting |
| RU2277595C1 (en) * | 2004-10-05 | 2006-06-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Round rolled bars of mean-alloy steel |
| RU2276192C1 (en) * | 2004-10-27 | 2006-05-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" (ОАО "ОЭМК") | Method of production of the circular bar made out of the medium alloy steel |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Современные материалы в автомобилестроении. Справочник. М.: Машиностроение, 1977, с.80-96. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006133359A (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113846260A (en) | Production method of high-strength steel plate for engineering machinery | |
| RU2262539C1 (en) | Round merchant shapes made from alloyed steel for cold die forging of intricate-shape profiles for high-strength fastening parts | |
| CN111433381B (en) | High Mn steel and method for producing same | |
| CN109161671B (en) | High-strength EH36 steel plate for high heat input welding and manufacturing method thereof | |
| CN114351060A (en) | Hot-rolled steel strip, preparation method thereof and application thereof in bimetal band saw backing material | |
| CA2882361C (en) | Ferritic stainless steel with excellent oxidation resistance, good high temperature strength, and good formability | |
| RU2276192C1 (en) | Method of production of the circular bar made out of the medium alloy steel | |
| RU2277595C1 (en) | Round rolled bars of mean-alloy steel | |
| RU2338794C2 (en) | Bar out of medium carbon chromium containing steel for cold die forging | |
| RU2262549C1 (en) | Medium-carbon steel with elevated cutting ability | |
| RU2469106C1 (en) | Round rolled stock from boron-containing steel of increased hardening capacity | |
| RU2262547C1 (en) | Mean-carbon steel with enhanced workability by cutting | |
| RU2286395C2 (en) | Method of production of the rolled section steel in the form of bars made out of the medium-carbon chromium-containing steel | |
| RU2330892C2 (en) | Section iron made of medium-carbon steel for cold forging | |
| RU2337148C2 (en) | Band out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability and cutability | |
| RU2339705C2 (en) | Section iron made of low-carbon chrome-bearing steel for cold extrusion | |
| RU2329309C1 (en) | Rolled section out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability | |
| RU2338793C2 (en) | Bar out of medium alloyed steel for cold die forging | |
| RU2355785C2 (en) | Section iron made of boron steel of increased hardenability | |
| RU2285054C2 (en) | Round merchant shape made from medium-carbon chromium-containing steel | |
| RU2330895C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon microalloyed steel | |
| RU2327747C1 (en) | Medium carbon steel round profile characterised by increased cutting machinability | |
| RU2328535C1 (en) | Round milled bar with special treated surface out of medium carbon steel | |
| KR20110067490A (en) | Lead-free, free-cutting steel wire with excellent machinability and hot rolling | |
| RU2330891C2 (en) | Section iron, round made of low-carbon high-plastic steel for cold forging |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090920 |