RU126003U1 - HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9 - Google Patents

HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9 Download PDF

Info

Publication number
RU126003U1
RU126003U1 RU2012149408/02U RU2012149408U RU126003U1 RU 126003 U1 RU126003 U1 RU 126003U1 RU 2012149408/02 U RU2012149408/02 U RU 2012149408/02U RU 2012149408 U RU2012149408 U RU 2012149408U RU 126003 U1 RU126003 U1 RU 126003U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strength
steel
rolled
production
rod
Prior art date
Application number
RU2012149408/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Семенов
Александр Васильевич Ивченко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РМ-Центр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "РМ-Центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РМ-Центр"
Priority to RU2012149408/02U priority Critical patent/RU126003U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU126003U1 publication Critical patent/RU126003U1/en

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

1. Прокат передельный повышенной прочности из низкоуглеродистой стали для производства гаек класса прочности 8 и 9, отличающийся тем, что он выполнен в виде сформированного в моток стержня с гладким круглым профилем из низкоуглеродистой стали с содержанием, мас.%: углерода 0,15-0,35, марганца 0,5-1,6, имеющим предел текучести не менее 360 Н/мм, временное сопротивление разрыву не менее 480 Н/мм, относительное удлинение (δ) не менее 28% и относительное сужение не менее 60%.2. Прокат по п.1, отличающийся тем, что стержень получен из стали горячей прокаткой с окончанием в интервале от 950 до 1050°С и термической обработкой с прокатного нагрева посредством прерванной закалки до среднемассовой температуры 660-760°С.3. Прокат по п.1, отличающийся тем, что стержень выполнен диаметром от 6,0 до 22,0 мм и сформирован в моток с массой до 5,0 тонн.1. Converted rolled products of increased strength from low carbon steel for the production of nuts of strength class 8 and 9, characterized in that it is made in the form of a rod formed in a skein with a smooth round profile of low carbon steel with a content, wt.%: Carbon 0.15-0 35, of manganese 0.5-1.6, having a yield strength of at least 360 N / mm, a tensile strength of at least 480 N / mm, a relative elongation (δ) of at least 28% and a relative narrowing of at least 60% .2 . Rolled according to claim 1, characterized in that the rod is made of steel by hot rolling with an end in the range from 950 to 1050 ° C and heat treatment from rolling heating by interrupted quenching to a mass-average temperature of 660-760 ° C. 3. Rental according to claim 1, characterized in that the rod is made with a diameter of from 6.0 to 22.0 mm and is formed into a skein with a mass of up to 5.0 tons.

Description

Предложенное решение относится к металлургии и обработке металлов давлением, более конкретно - к изготовлению проката круглого гладкого профиля повышенной прочности (катанки) из низкоуглеродистой стали для производства крепежных изделий, например, гаек, преимущественно шестигранных класса прочности 8 и 9.The proposed solution relates to metallurgy and metal forming, and more specifically to the manufacture of rolled round smooth profile of increased strength (wire rod) from low carbon steel for the production of fasteners, for example, nuts, mainly hexagonal strength classes 8 and 9.

Известна катанка из углеродистой стали для последующей переработки в метизную продукцию по патенту №2292247, МПК7 В21В 1/16, «Способ прокатки катанки» (опубликован в 2007 г.), которая получена путем нагрева стальной заготовки до температуры аустенитизации, последующее многопроходное обжатие в вертикальных и горизонтальных валках с калибрами с регламентированной температурой конца прокатки равной 970÷1050°С и охлаждения водой с температуры конца прокатки до температуры 730÷790°С. Параметры технологии обеспечивают повышение качества и выхода годной катанки, а также требуемую степень проработки микроструктуры углеродистой стали, исключение образования дефектов на полосе. Последнее благоприятно сказывается на технологичности производства канатной проволоки.Known carbon steel wire rod for subsequent processing into hardware products according to patent No. 2292247, IPC 7 В21В 1/16, "Method for rolling wire rod" (published in 2007), which is obtained by heating a steel billet to the austenitizing temperature, subsequent multi-pass compression in vertical and horizontal rolls with calibers with a regulated temperature of the end of rolling equal to 970 ÷ 1050 ° С and water cooling from the temperature of the end of rolling to a temperature of 730 ÷ 790 ° С. Technology parameters provide improved quality and yield of wire rod, as well as the required degree of study of the carbon steel microstructure, eliminating the formation of defects in the strip. The latter favorably affects the manufacturability of wire rope production.

Однако использование такой катанки для производства крепежной продукции методом холодной объемной штамповки невозможно из-за неблагоприятного сочетания ее прочностных и пластических свойств, а также повышенного содержания в ней углерода.However, the use of such wire rod for the production of fasteners by cold forming is not possible due to the unfavorable combination of its strength and plastic properties, as well as the increased carbon content in it.

Также известен прокат по патенту №2336316, МПК7 C21D 8/06, С21С 38/60, С21С 38/54 «СОРТОВОЙ ПРОКАТ КРУГЛЫЙ ИЗ БОРСОДЕРЖАЩЕЙ СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ» (опубликован в 2006 г.), который для обеспечения рациональных условий холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей получают из стали, содержащей, мас.%: С - 0,06-0,35; Mn - 0,60-1,40; Si - 0,001-0,37; Cr - 0,001-0,35; V - 0,001-0,05; Nb - 0,005-0,02; Ti - 0,01-0,04; В - 0,0005-0,0050; Al - 0,02-0,06; N - 0,005-0,015; As - 0,0001-0,03; Sn - 0,0001-0,02; Pb - 0,0001-0,01; Zn - 0,0001-0,005. Прокат имеет регламентированные параметры по металлические включениями (сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам), структуре, размеру действительного зерна и обезуглероженному слою. Изготавливается в стержнях диаметр от 10 до 25 мм и характеризуется следующими показателями механических свойств - величина холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 580 Н/мм2, предел текучести не более 540 Н/мм2, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55%. Из данного проката в процессе холодной штамповки и последующей термической обработки получают высокопрочные крепежные изделия класса прочности 900 МПа и выше, однако, в виду сложного легирования стали стоимость такой продукции высока. Применение такого проката для изготовления продукции массового применения, которой является гайка класса прочности 8 и 9, недопустимо по причине неконкурентоспособности.Also known for rental products according to patent No. 2336316, IPC 7 C21D 8/06, C21C 38/60, C21C 38/54 "ROLLED ROUND FROM BORNE-BASED STEEL FOR COLD VOLUME STAMPING" (published in 2006), which is used to provide rational conditions for cold volume stamping of highly specialized high-strength fasteners is obtained from steel containing, wt.%: C - 0.06-0.35; Mn 0.60-1.40; Si - 0.001-0.37; Cr - 0.001-0.35; V - 0.001-0.05; Nb - 0.005-0.02; Ti - 0.01-0.04; B - 0.0005-0.0050; Al - 0.02-0.06; N is 0.005-0.015; As - 0.0001-0.03; Sn - 0.0001-0.02; Pb - 0.0001-0.01; Zn - 0.0001-0.005. Rolled products have regulated parameters for metal inclusions (sulfides, oxides, silicates and nitrides), structure, actual grain size and decarburized layer. The diameter from 10 to 25 mm is made in the rods and is characterized by the following indicators of mechanical properties - the value of cold draft is not less than 1/3 of the height, the tensile strength is not more than 580 N / mm 2 , the yield strength is not more than 540 N / mm 2 , the elongation is not less than 18%, relative narrowing of at least 55%. High-strength fasteners of strength class 900 MPa and higher are obtained from this product during cold stamping and subsequent heat treatment, however, due to the complex alloying of steel, the cost of such products is high. The use of such rolled products for the manufacture of products of mass use, which is a nut of strength class 8 and 9, is unacceptable due to non-competitiveness.

Прототипом предлагаемой полезной модели, как наиболее близкой по своей технической сущности и достигаемому результату, является прокат по патенту №2330891, МПК7 C21D 8/06, С21С 38/60, С21С 38/14 «СОРТОВОЙ ПРОКАТ КРУГЛЫЙ ИЗ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ ВЫСОКОПЛАСТИЧНОЙ СТАЛИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ» (опубликован в 2008 г.), который изготавливается диаметром от 12 до 36 мм в виде стержней мерной длины. Техническим результатом изобретения является получение повышенных характеристик технологической пластичности и вязкости проката для обеспечения рациональных условий холодной объемной штамповки сложно-профильных крепежных деталей. Технический результат достигается тем, что сортовой прокат получают из стали, содержащей компоненты в мас.%: С - 0,04-0,11; Mn - 0,25-0,60; Si - 0,01-0,055; Al - 0,03-0,05; S - 0,005-0,015; Р - 0,005-0,02;, N - 0,005-0,015; O2 - 0,001-0,015; As - 0,0001-0,03; Sn - 0,0001-0,02; Pb - 0,0001-0,01; Zn - 0,0001-0,005, железо и неизбежные примеси - остальное. Прокат имеет макроструктуру - центральная пористость, точечная неоднородность, ликвационный квадрат - не более 3 баллов по каждому виду, подусадочная ликвация - не более 3 баллов; ликвационные полоски - не более 1 балла, неметаллические включения по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам размером, не превышающим 3 баллов по каждому виду включений, однородную сфероидизированную структуру по длине, состоящую из не менее 60% зернистого перлита, размер действительного зерна - 5-10 баллов, величину холодной осадки - не менее 1/3 высоты и механические свойства: σв - не более 460 МПа, δ5 - не менее 28%, ψ - не менее 65%.The prototype of the proposed utility model, as the closest in its technical essence and the achieved result, is rolled according to patent No. 2330891, IPC 7 C21D 8/06, C21C 38/60, C21C 38/14 "ROLLED ROUND FROM LOW-CARBON HIGH-PLASTIC SODIUM FOR STAMPS ”(published in 2008), which is manufactured with a diameter of 12 to 36 mm in the form of rods of measured length. The technical result of the invention is to obtain improved characteristics of technological ductility and viscosity of rolled products to ensure rational conditions for cold forming for complex profile fasteners. The technical result is achieved by the fact that long products are obtained from steel containing components in wt.%: C - 0.04-0.11; Mn 0.25-0.60; Si - 0.01-0.055; Al - 0.03-0.05; S is 0.005-0.015; P - 0.005-0.02 ;, N - 0.005-0.015; O 2 - 0.001-0.015; As - 0.0001-0.03; Sn - 0.0001-0.02; Pb - 0.0001-0.01; Zn - 0.0001-0.005, iron and inevitable impurities - the rest. The rental has a macrostructure - central porosity, point heterogeneity, segregation square - not more than 3 points for each type, shrinkable segregation - not more than 3 points; segregation strips - not more than 1 point, non-metallic inclusions for sulfides, oxides, silicates and nitrides with a size not exceeding 3 points for each type of inclusions, a uniform spheroidized structure in length, consisting of at least 60% granular perlite, the size of the actual grain is 5- 10 points, the amount of cold draft - not less than 1/3 of the height and mechanical properties: σ в - not more than 460 MPa, δ 5 - not less than 28%, ψ - not less than 65%.

Недостатком известного проката является его низкие прочностные свойства, которые не обеспечивают получения крепежной продукции прочности класса 800 МПа и без финишной термической обработки (закалки с отпуском) из-за низкого содержания в стали углерода, марганца и кремния - основных упрочняющих компонентов. Также неблагоприятным является формат поставки проката, который изготавливается диаметром от 12 до 36 мм в виде стержней мерной длины. Данное обстоятельство затрудняет его применение в современных высокотехнологичных производствах гайки, основанных на применении проката в мотках, что минимизирует потерю металла. Стоимость проката (стали) и энергозатраты на последующую термическую обработку крепежа (гайки прочности класса 8 и 9) приводят к значительному удорожанию готовой продукции и невозможности конкурировать с аналогичной продукцией, поставляемой из стран Юго-Восточной Азии.A disadvantage of the known steel is its low strength properties, which do not provide fasteners with a strength of 800 MPa and without finish heat treatment (quenching with tempering) due to the low content of carbon, manganese and silicon in steel, the main reinforcing components. Also unfavorable is the delivery format of rolled products, which are manufactured with a diameter of 12 to 36 mm in the form of rods of measured length. This circumstance complicates its use in modern high-tech nut production based on the use of rolled products in coils, which minimizes metal loss. The cost of rolled products (steel) and energy costs for the subsequent heat treatment of fasteners (class 8 and 9 strength nuts) lead to a significant increase in the cost of finished products and the inability to compete with similar products supplied from Southeast Asia.

Предлагаемая полезная модель решает задачу получения проката передельного (катанки) повышенной прочности из рядовых низкоуглеродистых марок стали для производства гайки класса 8 и 9, что исключает термическую обработку готовой продукции и обеспечивает снижение ее себестоимости.The proposed utility model solves the problem of producing rolled steel (wire rod) of increased strength from ordinary low-carbon steel grades for the production of nuts of class 8 and 9, which eliminates the heat treatment of the finished product and ensures its cost reduction.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый прокат передельный повышенной прочности гладкого круглого профиля для производства гаек класса прочности 8 и 9, выполнен в виде стержня, сформированного в моток, имеет предел текучести (σт) не менее 360 Н/мм2, временное сопротивление разрыву (σв) не менее 480 Н/мм2, относительное удлинение (δ5) не менее 28%, относительное сужение (ψ) не менее 60% и изготовлен из низкоуглеродистой стали, содержащей 0,15…0,35% углерода, 0,5…1,6% марганца, остальное железо и неизбежные примеси, при величине углеродного эквивалента (Сэкв) не менее 0,23%, определяемого по формуле: Сэкв=С+Мn/20, где: С, Mn - массовая доля углерода, марганца в %. Процесс его получения включает выплавку стали, горячую прокатку и термическую обработку, при этом температуру окончания горячей прокатки ограничивают в интервале от 950 до 1050°С, термическую обработку осуществляют с прокатного нагрева посредством прерванной закалки до среднемассовой температуры 660…760°С; а сам прокат изготовлен в виде стержня диаметром от 6 до 22 мм сформированного в моток массой до 5,0 тонн.The problem is achieved in that the proposed rolled products of increased strength of a smooth round profile for the production of nuts of strength class 8 and 9, made in the form of a rod formed into a coil, has a yield strength (σ t ) of at least 360 N / mm 2 , temporary tensile strength (σ in ) not less than 480 N / mm 2 , relative elongation (δ 5 ) not less than 28%, relative narrowing (ψ) not less than 60% and made of low carbon steel containing 0.15 ... 0.35% carbon, 0 , 5 ... 1.6% manganese, the rest is iron and inevitable impurities, when the carbon equivalent (eq C) not less than 0.23% determined by the formula: C eq = C + Mn / 20 where: C, Mn - weight fraction of carbon and manganese in%. The process of its production includes steel smelting, hot rolling and heat treatment, while the temperature of the end of hot rolling is limited in the range from 950 to 1050 ° C, the heat treatment is carried out from rolling heating by interrupted quenching to a mass-average temperature of 660 ... 760 ° C; and the hire itself is made in the form of a rod with a diameter of 6 to 22 mm formed into a skein weighing up to 5.0 tons.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является получение проката передельного (катанки) повышенной прочности диаметром 6,0…22,0 мм сформированного в моток массой до 5 т для производства гайки класса 8 и 9. Наличие такого проката обеспечивает снижение себестоимости производства гайки за счет применения рядовых низкоуглеродистых марок стали и сокращения затрат на термическую обработку путем исключения операций закалки и отпуска. Последнее значительно повышает конкурентоспособность продукции баз ущерба для обеспечения качества и механических свойств.The technical result of the proposed utility model is to obtain rolled steel (wire rod) of increased strength with a diameter of 6.0 ... 22.0 mm formed into a skein weighing up to 5 t for the production of nuts of class 8 and 9. The presence of such a rolling stock reduces the cost of production of the nut through the use of ordinary low-carbon steel grades and reducing heat treatment costs by eliminating hardening and tempering operations. The latter greatly enhances the competitiveness of damage base products to ensure quality and mechanical properties.

Для достижения технического результата прокат передельный повышенной прочности из низкоуглеродистой стали для производства гаек класса прочности 8 и 9 выполнен в виде сформированного в моток стержня с гладким круглым профилем из низкоуглеродистой стали с содержанием, мас.%: углерода 0,15-0,35, марганца 0,5-1,6, имеющим предел текучести не менее 360 Н/мм2, временное сопротивление разрыву не менее 480 Н/мм2, относительное удлинение (65) не менее 28% и относительное сужение не менее 60%. Стержень получен из стали горячей прокаткой с окончанием в интервале от 950 до 1050°С и термической обработкой с прокатного нагрева посредством прерванной закалки до среднемассовой температуры 660÷760°С. Стержень выполнен диаметром от 6,0 до 22,0 мм и сформирован в моток с массой до 5,0 тонн.To achieve a technical result, rolled steel of increased strength from low carbon steel for the production of nuts of strength class 8 and 9 is made in the form of a rod formed into a coil with a smooth round profile of low carbon steel with a content, wt.%: Carbon 0.15-0.35, manganese 0.5-1.6, having a yield strength of at least 360 N / mm 2 , a temporary tensile strength of at least 480 N / mm 2 , an elongation of (65) of at least 28% and a relative narrowing of at least 60%. The rod was obtained from steel by hot rolling with an end in the range from 950 to 1050 ° C and heat treatment from rolling heating by means of interrupted quenching to a mass-average temperature of 660 ÷ 760 ° C. The rod is made with a diameter of 6.0 to 22.0 mm and is formed into a skein with a mass of up to 5.0 tons.

Все отличительные признаки заявляемой полезной модели взаимосвязаны и способствуют достижению поставленной задачи.All the distinguishing features of the claimed utility model are interconnected and contribute to the achievement of the task.

Так, если прокат имеет предел текучести не менее 360 Н/мм2, временное сопротивление разрыву не менее 480 Н/мм2, относительное удлинение (85) не менее 28%, относительное сужение не менее 60%, то уже в самом исходном сырье заложены более высокие механические свойства, которые наследуются готовой продукцией, которая из него будет изготовлена. Получаемая метизная продукция, например гайка, будет иметь более высокий класс прочности и отпадает необходимость в самой закалке гайки. Применение проката с пределом текучести менее 360 Н/мм2 и временным сопротивлением разрыву менее 480 Н/мм2 не обеспечивает требуемых свойств получаемой гайки. Прокат с указанными свойствами, несмотря на повышенную прочность по сравнению с отожженным или горячекатаным прокатом, остается достаточно пластичным (δ5≥28%, ψ≥60%) и при холодной штамповке гайки, на готовой продукции не образуется трещин. Если характеристики пластичности проката - относительное удлинение (δ5) будет менее 28%, а относительное сужение (ψ) будет менее 60%, то при штамповке гайки образуются трещины, что является браковочным признаком. Изготовление проката из стали с содержанием углерода менее 0,15% и марганца менее 0,5% не обеспечить прочностных свойств проката на заявляемом уровне из-за недостаточного количества перлитной составляющей в структуре металла. Изготовление проката из стали с содержанием углерода более 0,35% и марганца более 1,6%, приведет к необходимости перед холодной объемной штамповкой подвергать его сфероидизирующему отжигу для перевода повышенного количества перлита из пластинчатой в глобулярную форму и последующему травлению, что увеличивает себестоимость производства и энергозатраты. Суммарное воздействие углерода и марганца, как основных легирующих элементов в рядовых пизкоуглеродистых сталях, повышающих прочность и твердость изделий, косвенно оценивается через показатель углеродного эквивалента (Сэкв), определяемого по приведенной формуле. При этом технический результат достигается в том случае, когда величина углеродного эквивалента составляет не менее 0,23%. При величине менее 0,23% конечные свойства проката не будут соответствовать заявляемому уровню свойств. В стали в качестве неизбежных примесей могут присутствовать один или несколько легирующих элементов из группы кремний, хром, медь, молибден, ванадий, никель в незначительных количествах, которые специально в сталь не вводятся, а попадающих из лома во время выплавки. Эти элементы также способствует повышению класса прочности и твердости проката за счет упрочнения твердого раствора и увеличения доли карбидов.So, if the rolled product has a yield strength of at least 360 N / mm 2 , a temporary tensile strength of at least 480 N / mm 2 , an elongation of (85) of at least 28%, a relative narrowing of at least 60%, then the raw materials themselves are already laid higher mechanical properties that are inherited by the finished product, which will be made from it. The resulting hardware products, such as a nut, will have a higher strength class and there is no need for the nut itself to be hardened. The use of rolled products with a yield strength of less than 360 N / mm 2 and a temporary tensile strength of less than 480 N / mm 2 does not provide the required properties of the resulting nut. Rolled products with the indicated properties, despite the increased strength in comparison with annealed or hot-rolled products, remain sufficiently plastic (δ 5 ≥28%, ψ≥60%), and when the nut is cold stamped, no cracks form on the finished product. If the characteristics of the ductility of rolled products - the relative elongation (δ 5 ) is less than 28%, and the relative narrowing (ψ) is less than 60%, then when the nut is stamped, cracks form, which is a rejection sign. The manufacture of rolled steel with a carbon content of less than 0.15% and manganese less than 0.5% does not ensure the strength properties of rolled products at the claimed level due to the insufficient amount of pearlite component in the metal structure. The manufacture of rolled steel with carbon content of more than 0.35% and manganese more than 1.6% will lead to the need for cold forming to subject it to spheroidizing annealing to transfer an increased amount of perlite from plate to globular form and subsequent etching, which increases the cost of production and energy costs. The total effect of carbon and manganese, as the main alloying elements in ordinary pisco-carbon steels that increase the strength and hardness of products, is indirectly estimated through the carbon equivalent (C eq ) determined by the above formula. Moreover, the technical result is achieved when the carbon equivalent is at least 0.23%. With a value of less than 0.23%, the final properties of the rental will not correspond to the claimed level of properties. In steel, one or more alloying elements from the group of silicon, chromium, copper, molybdenum, vanadium, and nickel in insignificant amounts that are not specially introduced into the steel, but from the scrap during smelting, can be present as inevitable impurities. These elements also contribute to improving the strength and hardness of rolled products by hardening the solid solution and increasing the proportion of carbides.

Процесс получения проката повышенной прочности включает несколько поэтапных технологических операций, которые также способствуют достижению поставленной задачи. Выплавка стали и получение заготовки может осуществляться по любой из ныне применяемых технологий. Горячая прокатка осуществляется в потоке непрерывного стана на готовый размер проката с окончанием в интервале температур от 950 до 1050°С. При окончании прокатки при температуре ниже 950°С затрудняется работа оборудования из-за снижения пластичности металла и повышения нагрузок на прокатные клети. Завершение прокатки при температуре выше 1050°С приводит к формированию неблагоприятной крупнозернистой структуры металла и затруднению процесса последующего охлаждения движущегося проката перед смоткой. Термическая обработка с прокатного нагрева осуществляется посредством прерванной закалки движущегося проката потоками воды в специальных проводковых устройствах до среднемассовой температуры 660…760°С. Среднемассовая температура (температура самоотпуска) зависит от продолжительности охлаждения (прерванной закалки) и существенно влияет на формирование механических свойств проката. При обеспечении среднемассовой температуры проката ниже 660°С формируются механические свойства с неудовлетворительным уровнем пластичности (δ5 менее 28% и ψ менее 60%), что затрудняет применение такого проката для последующей переработки. При обеспечении среднемассовой температуры проката выше 760°С формируются прочностные свойства (σт, σв) ниже заявляемых, что не обеспечивает получение качественной метизной продукции. Изготовление проката в виде стержня диаметром от 6,0 до 22,0 мм сформированного в моток, масса которого может достигать 5,0 тонн, дает ряд преимуществ при последующей его переработке в крепежную продукцию. Так на металлургическом переделе производство проката в мотках ведется на высокопроизводительном оборудовании при минимальных потерях металла на обрезь при формировании однородного уровня механических свойств. На метизном переделе применение проката такого сортамента и формата (моток массой до 5,0 тонн) позволяет производить гайку класса прочности (8 и 9) широкого ассортимента от М4 до M18 при минимальных потерях металла без закалки готовой продукции.The process of obtaining rolled products of increased strength includes several phased technological operations, which also contribute to the achievement of the task. Steel smelting and billet production can be carried out using any of the currently used technologies. Hot rolling is carried out in a continuous mill stream to the finished rolling size with the end in the temperature range from 950 to 1050 ° C. At the end of rolling at temperatures below 950 ° C, equipment operation is hindered due to a decrease in the ductility of the metal and an increase in the load on the rolling stands. The completion of rolling at a temperature above 1050 ° C leads to the formation of an unfavorable coarse-grained metal structure and hindering the process of subsequent cooling of the rolling steel before winding. Heat treatment from rolling heating is carried out by means of interrupted quenching of rolling steel by streams of water in special wiring devices to a mass-average temperature of 660 ... 760 ° C. The mass average temperature (temperature of self-tempering) depends on the duration of cooling (interrupted quenching) and significantly affects the formation of the mechanical properties of rolled products. When ensuring the average bulk temperature of rolled products below 660 ° C, mechanical properties are formed with an unsatisfactory plasticity level (δ 5 less than 28% and ψ less than 60%), which complicates the use of such rolled products for further processing. When ensuring the average bulk temperature of rolled products above 760 ° C, strength properties (σ t , σ c ) are formed below the declared ones, which does not provide high-quality hardware products. The manufacture of rolled products in the form of a rod with a diameter of 6.0 to 22.0 mm formed into a skein, the mass of which can reach 5.0 tons, provides several advantages for its subsequent processing into fasteners. So at the metallurgical redistribution, the production of rolled products in coils is carried out on high-performance equipment with minimal loss of metal for trimming during the formation of a uniform level of mechanical properties. At the hardware redistribution, the use of rolled stock of this assortment and format (skein weighing up to 5.0 tons) allows us to produce a nut of strength class (8 and 9) of a wide assortment from M4 to M18 with minimal metal loss without quenching of the finished product.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом позволяет выявить отличия, заключающиеся в том, что заявляемый прокат обладает более высоким уровнем прочностных свойств, получение которых достигается путем использования рядовой низкоуглеродистой стали определенного состава, а также конкретным набором операций изготовления. Пример изготовления прокатаA comparative analysis of the invention with the prototype allows us to identify differences in that the inventive steel has a higher level of strength properties, which are achieved by using ordinary low-carbon steel of a certain composition, as well as a specific set of manufacturing operations. Production Example

В условиях металлургического производства на проволочном стане изготавливали круглый прокат (катанку) диаметром 6,0…22,0 мм из стали марок 16Г2, 20Г2, 20 и 35, который подвергали термической обработке с температуры конца прокатки путем прерванной закалки потоками воды до среднемассовой температуры 650…770°С, охлаждению на воздухе и последующему сбору витков в моток. При изготовлении проката меняли параметры процесса (температуру прокатки, продолжительность охлаждения проката водой), что позволило поддерживать среднемассовую температуру в заданном интервале и получить готовый прокат с различным уровнем механических свойств. От мотков проката отбирались образцы, которые испытывались на растяжение по ГОСТ 1497 с определением характеристик σт, σв, δ5 и ψ. Результаты испытаний представлены в таблице 1.In the conditions of metallurgical production, round rolling (wire rod) with a diameter of 6.0 ... 22.0 mm was made of steel grades 16G2, 20G2, 20 and 35, which was subjected to heat treatment from the temperature of the end of rolling by interrupted quenching by water flows to a mass-average temperature of 650 ... 770 ° С, cooling in air and the subsequent collection of turns into a coil. In the manufacture of rolled products, the process parameters were changed (rolling temperature, duration of cooling of the rolled products with water), which made it possible to maintain the mass-average temperature in a given interval and to obtain finished steel with a different level of mechanical properties. From rolled coils were taken samples which were tested for tensile GOST 1497 with definition characteristics σ r, σ in, δ 5 and ψ. The test results are presented in table 1.

Пример изготовления гайки.An example of manufacturing a nut.

В условиях метизного производства прокат (катанку) по №№2, 3, 5 и 6 из таблицы 1 перерабатывали на гайку размером M10 мм. Перед переработкой с поверхности катанки удаляли окалину и проводили технологическую операцию нанесения смазочного слоя на поверхность катанки (фосфатирование).In the conditions of hardware production, rolled metal (wire rod) according to Nos. 2, 3, 5 and 6 from table 1 was processed into a nut with a size of M10 mm. Before processing, scale was removed from the surface of the wire rod and the technological operation of applying a lubricant layer to the surface of the wire rod (phosphating) was carried out.

При перетяжке катанки на волочильном стане АЗТМ 1/750 на заготовку диаметром, необходимым для изготовления гайки, использовали однократное калибрование на диаметр 13,3 мм. Изготовление шестигранной гайки М10 по ГОСТ 5927 проводили на холодновысадочном шестипозиционном автоматическом прессе. Испытание гаек пробной нагрузкой проводили согласно п.8.1 ГОСТ Р 52628 путем осевого растяжения при помощи испытательной машины FP-100/1. Отдельно определяли нагрузку, при которой происходит срыв резьбы гайки (испытание до разрушения гайки). Результаты опробования производства гаек приведены в таблице 2.When hauling the wire rod on the AZTM 1/750 drawing mill onto a workpiece with the diameter necessary for the manufacture of the nut, a single calibration was used with a diameter of 13.3 mm. The manufacture of the M10 hex nut in accordance with GOST 5927 was carried out on a cold heading six-position automatic press. The nuts were tested with a test load in accordance with clause 8.1 of GOST R 52628 by axial tension using the FP-100/1 testing machine. Separately, the load was determined at which the nut thread breaks down (test until the nut breaks). The results of testing the production of nuts are shown in table 2.

Таблица 2table 2 Свойства проката, механические свойства и класс прочности гайкиRolled Properties, Mechanical Properties, and Nut Strength Class № п/п из табл.1No. p / p from table 1 Марка сталиsteel grade Механические свойства прокатаThe mechanical properties of the rental Свойства гайкиNut Properties ПримечаниеNote σт, Н/мм2 σ t , N / mm 2 δ5, %δ 5 ,% Нагрузка срыва резьбы, КНStall load, KN Напряж. срыва резьбы, Н/мм2 Stress thread breakdown, N / mm 2 Класс прочностиStrength class 22 16Г216G2 350350 34,034.0 70,270,2 832832 66 -- 33 16Г216G2 360360 34,034.0 74,874.8 887887 88 -- 55 20Г220G2 450450 27,027.0 89,589.5 10621062 1010 Брак по трещинеCrack marriage 66 20Г220G2 415415 29,529.5 82,882.8 982982 99 --

Результаты свидетельствуют о том, что предложенное техническое решение обеспечивает получение проката (катанки) из рядовых низкоуглеродистых и низколегированных сталей повышенной прочности для последующего производства крепежных изделий, например, гаек класса прочности 8 и 9. При этом, получаемый прокат по своим прочностным характеристикам превышает свойства аналогичной продукции поставляемой для метизной отрасли по ГОСТ 30136 (Катанка из углеродистой стали обыкновенного качества. Технически условия) и ГОСТ 10702 (Прокат из качественной конструкционной углеродистой и легированной стали для холодного выдавливания и высадки. Технические условия). Изделия, произведенные из проката передельного повышенной прочности характеризуется более высокими потребительскими свойствами, а также имеют более низкую себестоимость за счет применения дешевых марок стали и сокращения затрат на исходный прокат и термическую обработку (исключены операции отжига сырья и/или нагрева гайки под закалку).The results indicate that the proposed technical solution provides rolled products (wire rods) from ordinary low-carbon and low-alloy steels of increased strength for the subsequent production of fasteners, for example, nuts of strength class 8 and 9. In this case, the rolled metal in its strength characteristics exceeds properties similar to products supplied for the hardware industry in accordance with GOST 30136 (Rolled wire of carbon steel of ordinary quality. Technical conditions) and GOST 10702 (Rolled products from high-quality structural carbon and alloy steel for cold extrusion and upsetting. Technical conditions). Products made from rolled products of increased strength are characterized by higher consumer properties, and also have lower cost due to the use of cheap steel grades and reduce the cost of initial rolling and heat treatment (excluding operations of annealing of raw materials and / or heating the nut for hardening).

Прокат передельный повышенной прочности гладкого круглого профиля может широко применяться для изготовления гайки класса 8 и 9 для машиностроения, автомобилестроения и других отраслей.Converted rolled products of increased strength of a smooth round profile can be widely used for the manufacture of class 8 and 9 nuts for mechanical engineering, automotive industry and other industries.

Таблица 1Table 1 Марка и состав стали, диаметр проката, параметры производства, механические свойстваSteel grade and composition, rolled diameter, production parameters, mechanical properties № п/пNo. p / p Марка сталиsteel grade Диаметр проката, ммDiameter of hire, mm С, %FROM, % Mn, %Mn,% Сэкв, %С equiv ,% Тем-ра окончания прокатки, °СThe temperature of the end of rolling, ° C Тем-ра проката после Т/О (среднемассовая), °СTemperature of hire after T / O (mass average), ° С Механические свойств прокатаThe mechanical properties of the rental σт, Н/мм2 σ t , N / mm 2 σв, Н/мм2 σ in , N / mm 2 δ5, %δ 5 ,% ψ, %ψ,% 1one 1010 14,014.0 0,110.11 0,600.60 0,140.14 10001000 -- 205205 380380 35,035.0 69,069.0 2∗)2 ∗) 16Г216G2 14,014.0 0,140.14 1,421.42 0,210.21 950950 650650 350350 470470 34,034.0 68,068.0 33 16Г216G2 14,014.0 0,150.15 1,601,60 0,230.23 950950 660660 360360 480480 34,034.0 67,067.0 4four 16Г216G2 6,06.0 0,150.15 1,601,60 0,230.23 950950 680680 380380 505505 33,033.0 64,564.5 5∗∗)5 ∗∗) 20Г220G2 14,014.0 0,210.21 1,391.39 0,280.28 980980 650650 450450 560560 27,027.0 58,058.0 66 20Г220G2 14,014.0 0,210.21 1,391.39 0,280.28 980980 690690 415415 535535 29,529.5 61,561.5 7∗)7 ∗) 20Г220G2 14,014.0 0,210.21 1,391.39 0,280.28 980980 770770 350350 460460 34,034.0 65,065.0 88 20Г220G2 22,022.0 0,210.21 1,391.39 0.280.28 980980 760760 385385 515515 32,032,0 62,062.0 99 20twenty 18,018.0 0,200.20 0,660.66 0,230.23 10001000 760760 365365 490490 30,030,0 62,062.0 1010 3535 22,022.0 0,350.35 0,680.68 0,380.38 10501050 760760 370370 525525 29,529.5 61,561.5 1 - По прототипу, ∗∗) - пониженные прочностные свойства, ∗∗∗) - пониженные пластические свойства1 - According to the prototype, ∗∗) - reduced strength properties, ∗∗∗) - reduced plastic properties

Claims (3)

1. Прокат передельный повышенной прочности из низкоуглеродистой стали для производства гаек класса прочности 8 и 9, отличающийся тем, что он выполнен в виде сформированного в моток стержня с гладким круглым профилем из низкоуглеродистой стали с содержанием, мас.%: углерода 0,15-0,35, марганца 0,5-1,6, имеющим предел текучести не менее 360 Н/мм2, временное сопротивление разрыву не менее 480 Н/мм2, относительное удлинение (δ5) не менее 28% и относительное сужение не менее 60%.1. Converted rolled products of increased strength from low carbon steel for the production of nuts of strength class 8 and 9, characterized in that it is made in the form of a rod formed into a skein with a smooth round profile of low carbon steel with a content, wt.%: Carbon 0.15-0 , 35, manganese 0.5-1.6, having a yield strength of not less than 360 N / mm 2 , temporary tensile strength of not less than 480 N / mm 2 , elongation (δ 5 ) of not less than 28% and relative narrowing of not less than 60 % 2. Прокат по п.1, отличающийся тем, что стержень получен из стали горячей прокаткой с окончанием в интервале от 950 до 1050°С и термической обработкой с прокатного нагрева посредством прерванной закалки до среднемассовой температуры 660-760°С.2. Rolled according to claim 1, characterized in that the rod is made of steel by hot rolling with an end in the range from 950 to 1050 ° C and heat treatment from rolling heating by interrupted hardening to a mass-average temperature of 660-760 ° C. 3. Прокат по п.1, отличающийся тем, что стержень выполнен диаметром от 6,0 до 22,0 мм и сформирован в моток с массой до 5,0 тонн. 3. Rental according to claim 1, characterized in that the rod is made with a diameter of from 6.0 to 22.0 mm and formed into a skein with a mass of up to 5.0 tons.
RU2012149408/02U 2012-11-20 2012-11-20 HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9 RU126003U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149408/02U RU126003U1 (en) 2012-11-20 2012-11-20 HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012149408/02U RU126003U1 (en) 2012-11-20 2012-11-20 HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU126003U1 true RU126003U1 (en) 2013-03-20

Family

ID=49125054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012149408/02U RU126003U1 (en) 2012-11-20 2012-11-20 HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU126003U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562719C1 (en) * 2014-04-29 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562719C1 (en) * 2014-04-29 2015-09-10 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102090196B1 (en) Rolled bar for cold forging
CN109957707B (en) Weather-resistant cold-heading steel wire rod for 1000 MPa-level fastener and production method thereof
CN101379208B (en) Steel plate having excellent fine blanking processability and method for manufacture thereof
EP2615191B1 (en) High-strength cold-rolled steel sheet having excellent stretch flange properties, and process for production thereof
CA2931047A1 (en) Steel wire for bolts, bolt, and methods for manufacturing same
CN112930413A (en) High-strength steel sheet and method for producing same
KR101817887B1 (en) Favorably workable steel wire and method for producing same
CN111041356B (en) Niobium-containing atmospheric corrosion-resistant 14.9-grade high-strength bolt steel and production method thereof
JP6819198B2 (en) Rolled bar for cold forged tempered products
EP3715492B1 (en) Hot-rolled steel sheet and method for producing same
EP3715491B1 (en) Hot-rolled steel sheet and manufacturing method therefor
RU2547087C1 (en) Method of production of higher-strength hot-rolled stock
RU2291205C1 (en) Bar rolling method
WO2015159965A1 (en) Hot-rolled steel sheet having good cold workability and excellent hardness after working
RU2389804C1 (en) Procedure for production of reinforcing bars of periodic profile for reinforcing concrete structures
CN117265408A (en) Annealing-free cold heading steel, manufacturing method thereof and fastener obtained by annealing-free cold heading steel
RU126003U1 (en) HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9
JP2005320630A (en) High-strength steel wire or steel bar with excellent cold workability, high-strength formed article, and process for producing them
JP6098537B2 (en) High-strength cold-rolled steel sheet and manufacturing method thereof
JP4915762B2 (en) High-strength steel wire or steel bar excellent in cold workability, high-strength molded article, and production method thereof
RU145462U1 (en) REDUCED RENTAL FOR PRODUCTION OF HARD METAL PRODUCTS
RU2562203C1 (en) Production of cold-rolled high-strength stock for cold stamping
CN102409252A (en) Ultrahigh-strength cold-rolled steel plate and manufacturing method thereof
CN110468331A (en) A kind of high-ductility alloy the cold heading steel and its production method
JP5150978B2 (en) High-strength steel with excellent cold forgeability, and excellent strength parts such as screws and bolts or molded parts such as shafts

Legal Events

Date Code Title Description
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200915

Effective date: 20200915