CS238031B1 - High-strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron additive and a heat treatment process - Google Patents

High-strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron additive and a heat treatment process Download PDF

Info

Publication number
CS238031B1
CS238031B1 CS492683A CS492683A CS238031B1 CS 238031 B1 CS238031 B1 CS 238031B1 CS 492683 A CS492683 A CS 492683A CS 492683 A CS492683 A CS 492683A CS 238031 B1 CS238031 B1 CS 238031B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
titanium
steel
boron
structural steel
phosphorus
Prior art date
Application number
CS492683A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Josef Stonawski
Valter Boehm
Tomas Vanek
Original Assignee
Josef Stonawski
Valter Boehm
Tomas Vanek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Josef Stonawski, Valter Boehm, Tomas Vanek filed Critical Josef Stonawski
Priority to CS492683A priority Critical patent/CS238031B1/en
Publication of CS238031B1 publication Critical patent/CS238031B1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

Účelem vynálezu je ocel, jejíž chemické složení vytváří dobré předpoklady pro tvarování za studená v přírodním válcovaném stavu bez nutnosti žíhání, vysokopevnostni konstrukční ocel mikrolegovaná titanem a bórem, zejména pro vysokopevnostni řetězy a spojovací součásti, obsahující v množství podle hmotnosti uhlík 0,18 až 0,26 S, mangan 0,80 až 1,40 %, křemík 0,15 až 0,55 %, nikl stopy až 0,50 %, hliník 0,020 až 0,070 %, chrom 0,02 až 0,15 %, měá 0,03 až 0,12 %, fosfor stopy až 0,03 S, síra stopy až 0,030 % je vyznačená tím, že obsahuje titan od 0,01 až do 0,10 %, bór 0,0015 až 0,006 % přičemž součet^obsahů fosforu, cínu a antimonu nesmí přesáhnout 0,045 %. Ocel se tepelně zpracuje zakalením z teploty ohřevu 870 až 900 °C a popouští se v rozmezí teplot 340 až 440 °CThe purpose of the invention is a steel whose chemical composition creates good conditions for cold forming in the natural rolled state without the need for annealing, a high-strength structural steel microalloyed with titanium and boron, especially for high-strength chains and connecting parts, containing in an amount by weight of carbon 0.18 to 0.26 S, manganese 0.80 to 1.40%, silicon 0.15 to 0.55%, nickel traces up to 0.50%, aluminum 0.020 to 0.070%, chromium 0.02 to 0.15%, lead 0.03 to 0.12%, phosphorus traces up to 0.03 S, sulfur traces up to 0.030% is characterized by containing titanium from 0.01 to 0.10%, boron 0.0015 to 0.006%, while the sum of the contents of phosphorus, tin and antimony must not exceed 0.045%. The steel is heat treated by quenching from a heating temperature of 870 to 900 °C and tempered in the temperature range of 340 to 440 °C.

Description

Vynález se týká vysokopevnostní konstrukční oceli mikrolegované přísadou titanu a bóru vhodné pro výrobu vysocenamáhaných řetězů a spojovacích součástí a způsobu jejího tepelného zpracování.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to high-strength structural steels microalloyed with titanium and boron additive suitable for the production of high-strength chains and fasteners and to a method of heat treatment thereof.

Pro tyto účely se dosud používají v největším měřítku oceli legované chromém, niklem, molybdenem, respektive vanadem, a to ve vzájemné kombinaci těchto legujících prvků. Pro výrobu vysokopevnostních řetězů se používá ocel s obsahem uhlíku 0,17 až 0,25 %, obsahující mangan od 0,60 do 1,70 %, chrom od 0,20 do 0,60 %, molybden od 0,15 do 0,55 % a nikl od 0,40 do 1,10 % /DIN 17 115/.For this purpose, chromium, nickel, molybdenum and vanadium alloyed steels have been used on a large scale in combination with these alloying elements. Steel with a carbon content of 0.17 to 0.25%, containing manganese from 0.60 to 1.70%, chromium from 0.20 to 0.60%, molybdenum from 0.15 to 0. 55% and nickel from 0.40 to 1.10% (DIN 17 115).

Tento typ ocele se používá k výrobě řetězů třídy ISO-C. V poslední době s cílem úspory deficitního molybdenu se zavádí ocel s vanadem následujícího složení: uhlík 0,19 až 0,26 %, mangan 0,60 až 1,00 %, křemík 0,35 až 0,60 %, chrom 0,30 až 1,00 %, nikl 0,40 až 0,80 %, vanad 0,05 až 0,015 %.This type of steel is used to produce ISO-C grade chains. More recently, in order to save molybdenum deficiency, vanadium steel has been introduced: carbon 0.19 to 0.26%, manganese 0.60 to 1.00%, silicon 0.35 to 0.60%, chromium 0.30 up to 1.00%, nickel 0.40 to 0.80%, vanadium 0.05 to 0.015%.

Tyto oceli jsou po tepelném zpracování charakterizovány mikrostrukturou v podobě popuštěného martenzitu. Řetězy z těchto ocelí se zušlechťují na pevnost 1 000 až 1 200 MPa. Chemické složení těchto ocelí se volí tak, aby byla zaručena dobrá svařitelnost všemi známými způsoby. ' « .After heat treatment, these steels are characterized by a microstructure in the form of tempered martensite. The chains of these steels are treated to a strength of 1000 to 1200 MPa. The chemical composition of these steels is selected so as to guarantee good weldability by all known methods. '«.

!>!>

Tyto oceli, vzhledem na chemické složení a náchylnost k tvorbě metastabilní struktury t při válcování na rychloběžných tratích s Intenzivnějším chlazením, vykazují často zhoršěnou i plasticitu v přírodním stavu, což bývá na závadu při tvarování součástí řetězů za studená.These steels, due to their chemical composition and their tendency to form a metastable structure t when rolling on high-speed rails with more intense cooling, often exhibit deterioration in their natural state of plasticity, which tends to be a defect in forming cold chain components.

Při legování oceli molybdenem dostávají se do oceli také doprovodné prvky v podobě cínu a antimonu, které zhoršují svařitelnost. Kombinace legujících prvků na bázi chrom, nikl, molybden nebo chrom, nikl, vanad, zvyšuje náklady na výrobu těchto druhů ocelí.When molybdenum steel is alloyed, tin and antimony accompanying elements also enter the steel, which impaired weldability. The combination of alloying elements based on chromium, nickel, molybdenum or chromium, nickel, vanadium increases the cost of manufacturing these types of steels.

Uvedené nevýhody odstraňuje vysokopevnostní konstrukční ocel podle vynálezu, obsahující v množství podle hmotnosti uhlík od 0,18 do 0,26 %, mangan 0,80 až 1,40 %, křemík 0,15 až 0,55 %, nikl stopy až 0,50 %, hliník 0,020 až 0,070 %, chrom 0,02 až 0,15 %, mě3 0,03 až 0,12 %, fosfor max. 0,030 %, síru max. 0,030 %, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že dále obsahuje titan 0,01 až 0,10 %, a bór 0,0015 až 0,006 % a součet obsahů fosforu, cínu a antimonu nepřesahuje 0,045 %.The above-mentioned disadvantages are overcome by the high-strength structural steel according to the invention, containing in an amount by weight carbon from 0.18 to 0.26%, manganese 0.80 to 1.40%, silicon 0.15 to 0.55%, nickel trace to 0, 50%, aluminum 0.020 to 0.070%, chromium 0.02 to 0.15%, copper 3 0.03 to 0.12%, phosphorus max 0.030%, sulfur max. 0.030%, where the essence of the invention is that it contains titanium 0.01 to 0.10%, and boron 0.0015 to 0.006%, and the sum of phosphorus, tin and antimony contents does not exceed 0.045%.

Dále je podstata vynálezu v tom, že se ocel tepelně zpracuje zakalením z teploty ohřevu 870 až 900 °C do vody a následně popouští v rozmezí teplot 340 až 440 °C.It is further an object of the invention that the steel is heat treated by quenching from a heating temperature of 870 to 900 ° C into water and subsequently tempered within a temperature range of 340 to 440 ° C.

Výhodou oceli podle vynálezu je to, že vzhledem na přítomnost volného bóru má zaručenou prokalitelnost charakterizovanou stoprocentní martenzitíckou strukturou v celém průřezu.The advantage of the steel according to the invention is that, due to the presence of free boron, it has a guaranteed hardenability characterized by a 100% martensitic structure over the entire cross-section.

Ocel má.rovnoměrné mechanické hodnoty.The steel has uniform mechanical values.

Přítomnost titanu, respektive i niklu zaručuje jemnozrnnost struktury po tepelném zpracování, což je charakterizováno vysokou hodnotou vrubové houževnatosti. Vzhledem na své chemické složení a,.omezený obsah škodlivých prvků, má ocel dobrou svařitelnost.The presence of titanium and nickel, respectively, guarantees the fineness of the structure after heat treatment, which is characterized by a high notch toughness value. Due to its chemical composition and limited content of harmful elements, the steel has good weldability.

Zvolené chemické složení oceli vytváří dobré předpoklady pro tvarování za studená v přírodním válcovaném stavu bez nutnosti žíhání. Ocel s chemickým složením podle vynálezu přináší značné snížení výrobních nákladů a úsporu legur.The chosen chemical composition of the steel creates good conditions for cold forming in the natural rolled state without the need for annealing. The chemical composition steel according to the invention brings about a significant reduction in production costs and a reduction in alloying.

Podle jednoho příkladu provedení vynálezu byla vyrobena ocel obsahující 0,19 % uhlíku,According to one embodiment of the invention, a steel containing 0.19% carbon was produced,

1,10 % manganu, 0,26 % křemíku, 0,49 % niklu, 0,04 % titanu, 0,005 % bóru, 0,040 % hliníku,1.10% manganese, 0.26% silicon, 0.49% nickel, 0.04% titanium, 0.005% boron, 0.040% aluminum,

0,07 % chrómu, 0,09 % mědi, 0,018 % fosforu a 0,016 % síry, s celkovým obsahem fosfory, cínu a antimonu do 0,045 %.0.07% chromium, 0.09% copper, 0.018% phosphorus and 0.016% sulfur, with a total phosphorus, tin and antimony content of 0.045%.

Ocel byla vyrobena v elektrické obloukové peci klasickou technologií. Ingoty byly proválcovány do Sochorů a tyto dále do tyčové oceli φ 18,5 mm. Mechanické vlastnosti v přírodním stavu: mez kluzu 420 až 440 MPa, mez pevnosti 600 až 627 MPa, tažnost 25 %, kontrakce 67 %.The steel was produced in an electric arc furnace using conventional technology. Ingots were fed into the billets and these into bar steel φ 18.5 mm. Mechanical properties in the natural state: yield strength 420-440 MPa, yield strength 600-622 MPa, elongation 25%, contraction 67%.

V zušlechtěném stavu po kalení z teploty 870 °C do νοφ a následném popouštění na teplotuIn tempered state after quenching from 870 ° C to νοφ and subsequent tempering

380 °C bylo dosaženo meze kluzu 1 013 až 1 045 MPa, meze pevnosti 1 054 až 1 076 MPa, tažnosti 14 %, kontrakce 62 %, vrubové houževnatosti KCU2 120 J.cm . Prokalitelnost oceli byla vyhovující.A yield strength of 1 013 to 1045 MPa, a yield strength of 1054 to 1076 MPa, an elongation of 14%, a contraction of 62%, a notch toughness of KCU2 of 120 J.cm were reached at 380 ° C. The hardenability of the steel was satisfactory.

Tyčová ocel byla zpracována na vysokopevnostní řetězy třídy ISO-C. Zpracovatelnost za studená na ohýbacích automatech byla velmi dobrá, při svařování se dosáhlo kvalitních svárových spojů.Bar steel was processed into high-strength chains of the ISO-C class. The cold workability on the automatic bending machines was very good;

Řetězy byly tepelně zpracovány kalením z teploty 900 °C.do vody s následným popouštěním na teplotu 400 °C. Zatížení na mezi pevnosti bylo 415 až 442 kN /požadavek je min. 410 kN/, tažnost 12,2 až 14,1 % /požadavek min. 10 %/.The chains were heat treated by quenching from 900 ° C to water followed by tempering to 400 ° C. The breaking load was 415 to 442 kN / min. 410 kN /, elongation 12,2 to 14,1% / requirement min. 10%.

Podle druhého příkladu provedení byla vyrobena oo.1 obsahující 0,23 % uhlíku, 1,27 % manganu, 0,47 % křemíku, 0,06 % titanu, 0,0041 % bóru, 0,043 % hliníku, 0,03 ΐ niklu, 0,07 ΐ chrómu a 0,10 % mědi.According to a second exemplary embodiment, one was produced containing 0.23% carbon, 1.27% manganese, 0.47% silicon, 0.06% titanium, 0.0041% boron, 0.043% aluminum, 0.03 ΐ nickel, 0.07 ΐ chromium and 0.10% copper.

Mechanické hodnoty v přírodním stavu: mez kluzu 538 až 560 MPa, me2 pevnosti 720 až 755 MPa, tažnost 19,8 %, kontrakce 57 %. V zušlechtěném stavu po kalení z .teploty 880 °c do vody a následném popouštění na teplotu 380 °C bylo dosaženo meze kluzu 1 178 MPa, meze _2 pevnosti 1 256 MPa, tažnost 14 i, kontrakce 59 %, vrubové houževnatostí KCU2 125 J.cm .Mechanical values in the natural state: yield strength 538 to 560 MPa, me2 strength 720 to 755 MPa, elongation 19.8%, contraction 57%. In the quenched state after quenching from a temperature of 880 ° C into water and subsequent tempering to 380 ° C, a yield strength of 1 178 MPa, a yield strength of 2 256 MPa, an elongation of 14%, a contraction of 59%, a notched toughness of KCU2 of 125 J were achieved. cm.

Prokalitelnost oceli byla vyhovující. Tyčová ocel byla zpracována na vysokppevnostní · řetězy třídy ISO-C. Po tepelném zpracováni řetězů bylo také dosaženo předepsaných hodnot jako v prvém příkladě provedení:The hardenability of the steel was satisfactory. Bar steel has been processed into ISO-C grade high-strength chains. Following the heat treatment of the chains, the prescribed values were also achieved as in the first embodiment:

Claims (2)

1. Vysokopevnostní konstrukční ocel mikrolegovaná titanem a bórem, zejména pro vysokopevnostní řetězy a spojovací součásti, obsahující v hmotnostním množství uhlík od 0,18 až 0,26 % mangan 0,80 ažřl,40 %, křemík 0,15 až 0,55 t, nikl stopy až 0,50 *, hliník 0,020 až 0,070 %, chrom 0,02 až 0,15 i, měď 0,03 až 0,12 %, fosfor stopy až 0,030 %, síra stopy až 0,030 %, vyznačená tím., že .dále obsahuje titan od 0,01 až do 0,10 %, bór 0,0015 až 0,0060 %, zbytek železo, přičemž součet obsahů fosforu + cínu + antimonu nepřesáhuje Q,045 %.The first high strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron, in particular for high-strength chains and linking component containing carbon in an amount of from 0.18 to 0.26% manganese 0.80 to R < 40%, silicon 0.15 to 0, 55 t, nickel trace up to 0.50 *, aluminum 0.020 to 0.070%, chromium 0.02 to 0.15 i, copper 0.03 to 0.12%, phosphorus trace to 0.030%, trace sulfur to 0.030%, marked further comprising titanium from 0.01 to 0.10%, boron 0.0015 to 0.0060%, the remainder iron, wherein the sum of phosphorus + tin + antimony contents does not exceed Q.045%. 2. Způsob tepelného zpracování vysokopevnostní konstrukční oceli podle bodu 1, vyznačený tím že se ocel tepelně zpracuj-e zakalením z teploty ohřevu- 870 až 900 °.C do vody a popouští v rozmezí teplot 340 až 440 °C.2. The method of heat treatment of high strength structural steel according to claim 1, characterized in that the steel is heat treated by hardening from a heating temperature of 870 to 900 [deg.] C. into water and tempered within a temperature range of 340 to 440 [deg.] C.
CS492683A 1983-06-30 1983-06-30 High-strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron additive and a heat treatment process CS238031B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS492683A CS238031B1 (en) 1983-06-30 1983-06-30 High-strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron additive and a heat treatment process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS492683A CS238031B1 (en) 1983-06-30 1983-06-30 High-strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron additive and a heat treatment process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS238031B1 true CS238031B1 (en) 1985-11-13

Family

ID=5393082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS492683A CS238031B1 (en) 1983-06-30 1983-06-30 High-strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron additive and a heat treatment process

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS238031B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305398B6 (en) * 2014-01-24 2015-09-02 Česká zemědělská univerzita v Praze High-boron wear resistant steel for components and tools
CZ308041B6 (en) * 2018-05-18 2019-11-13 Univerzita J. E. Purkyně V Ústí Nad Labem Method of heat treatment of low carbon boron steels

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305398B6 (en) * 2014-01-24 2015-09-02 Česká zemědělská univerzita v Praze High-boron wear resistant steel for components and tools
CZ308041B6 (en) * 2018-05-18 2019-11-13 Univerzita J. E. Purkyně V Ústí Nad Labem Method of heat treatment of low carbon boron steels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10329649B2 (en) Austenitic stainless steel product and a method for manufacturing same
KR20190090809A (en) Hot molded article manufacturing method and obtained article
AU2014265214A1 (en) High strength steel exhibiting good ductility and method of production via quenching and partitioning treatment by zinc bath
PL190892B1 (en) Lead-calcium alloy in particular for use in storage batteries
KR20120121811A (en) High strength steel sheet and method of manufacturing the steel sheet
US11261503B2 (en) Method for producing a flat steel product made of a manganese-containing steel, and such a flat steel product
US20210140008A1 (en) Method for producing a hot or cold strip and/or a flexibly rolled flat steel product made of a high-strength manganese steel and flat steel product produced by said method
JPS6043425A (en) Production of hot rolled composite structure steel sheet having high strength and high workability
JP6034605B2 (en) Boron-added steel for high strength bolts and high strength bolts with excellent delayed fracture resistance
CN109295392B (en) Production method of high-surface-quality ultrahigh-strength steel
WO2020239891A1 (en) Steel strip, sheet or blank for producing a hot-stamped part, part, and method for hot-stamping a blank into a part
JPS6235461B2 (en)
JPH0320408A (en) Production of high tensile steel stock excellent in toughness at low temperature
CS238031B1 (en) High-strength structural steel micro-alloyed with titanium and boron additive and a heat treatment process
JPS6128742B2 (en)
CN114672732A (en) Cr-Ni steel bar and production process thereof
JPH0543779B2 (en)
US3885997A (en) Method of producing a hot rolled and age hardened columbium-bearing steel product
JPS61174326A (en) Manufacturing method for mechanical structural steel with excellent delayed fracture resistance
JPS62149814A (en) Production of low-carbon high-strength seamless steel pipe by direct hardening method
US4619692A (en) Process for the production of metallic semi-finished products
JPS62263922A (en) Production of forged steel
KR100368731B1 (en) Manufacturing method of high strength cold rolled steel sheet with excellent stretchability
KR20010060756A (en) Method for manufacturing high Si added medium carbon wire rod by forming decarburized ferritic layer
JPS63206449A (en) Low-carbon steel for cold forging