RU1813120C

RU1813120C - Сталь

Info

Publication number: RU1813120C
Authority: RU
Inventors: Юрий Викторович Яценко; Николай Васильевич Тихий; Яков Исаакович Спектор; Юрий Викторович Артамонов; Серафим Ильич Тишаев; Исаак Яковлевич Сокол; Вячеслав Михайлович Романов; Раиса Васильевна Яценко; Ольга Николаевна Тихая; Арсен Ишханович Карапетян
Original assignee: Московский металлургический завод "Серп и молот"; Украинский Научно-Исследовательский Институт Специальных Сталей, Сплавов И Ферросплавов "Укрнииспецсталь"
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1993-04-30

Abstract

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к малоуглеродистым низколегированным стал м, используемым дл производства высокопрочных метизов методом холодной деформации. Цель изобретени - повышение пластичности стали после ускоренного охлаждени с прокатного нагрева и холодной деформации. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении , мас.%: углерод 0,09-0,15; кремний 0,17-0,40; марганец 1,3-1,8; хром 0,1-0,3; никель 0,02-0,30; медь 0,02-0,30; титан 0,04-0,10. бор 0,002-0,005; кальций 0,0005- 0,015; алюминий 0,005-0,020; азот 0,005- 0,20; железо остальное. 2 табл.

Description

Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к малоуглеродистым низколегированным стал м, используемым дл производства высокопрочным метизов методом холодной деформации.

Цель изобретени - повышение пластичности стали после ускоренного охлаждени с прокатного нагрева и холодной деформации.

Это достигаетс тем, что сталь, содержаща углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, никель, бор, кальций и железо, дополнительно содержит титан, азот и медь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод0,09-0,15 Кремний 0,17-0,40 Марганец 1,30-1,80 Хром : 0,10-0,30 Никель 0.02-0,30

Медь

Бор

Кальций

Алюминий

Титан

Азот

Железо

0,02-0,30

0,002-0,005

0,005-0,02

0,04-0,10

0,005-0,02

Остальное

ОД

Введение марганца в предлагаемую сталь в больших количествах, чем в известную , приводит к повыше нию предела прочности при раст жении. Но при содержании марганца на верхнем пределе (1,8%) и суммы карбидообразующих элементов (хрома, титана и др.) более 0,4% после ускоренного охлаждени может образовыватьс верхний бейнит, который резко снижает относительное удлинение (дл обеспечени относительного удлинени бз 12% в готовых крепежных издели х, в подкате оно должно быть не менее 23%).

Поэтому при содержании марганца на верхнем пределе, углеродный эквивалент, определ емый по формуле

Сэкв С+ +

Мп , CM-Ti +W +Мо +V

+ Si + Ni -f Си 15

должен быть в пределах 0,4-0,5, а при содержании марганца на нижнем пределе (1,3%) углеродный эквивалент должен быть в пределах 0,45-0,60, что обеспечивает получение в ускоренно-охлажденном подкате оптимальных механических свойств (предела прочности 3В 550-700 Н/мм , относительного удлинени 5з не менее 23%).

Содержание марганца менее 1,3%, Сэкв менее 0,4 и сумм карбидообразующих (хрома и титана) менее 0,14% не обеспечивает (табл,2) требуемый уровень прочности подката ( дв не менее 550 Н/мм ), т.е. получение крепежа класса прочности 8,8.

Содержание кремни вл етс достаточным дл эффективного раскислени стали , поэтому вводимый алюминий играет- роль не только дополнительного раскйсли- тел , но также и эффективного модификатора , упрочн ющего сталь и преп тствующего росту зерна аустенита при нагреве под деформацию и после прокатки.

Титан, содержащийс в предлагаемой стали в указанных пределах, измельчает зерно аустенита и, таким образом, повышает прочность и пластичность стали. Повышение указанного содержани титана в стали приводит к повышению хрупкости феррита, обогащенного титаном по границам зерен и по влению в структуре стали остроугольных карбидов, карбонитридов титана, что приводит к падению пластичности. Понижение содержани титана ниже указанного предела приводит к падению эффективности его вли ни на свойства стали и он работает только, как модификатор. Целесообразно при содержании углерода на верхнем уровне содержание титана держать на нижнем уровне (Ti 0,04-0,06 мас.%), и. наоборот, при содержании углерода на нижнем уровне содержание титана держать на верхней уровне (Ti 0,08-0.10 мас.%).

Превышает указанного предела содержани азота в предлагаемой стали приводит к образованию слишком большого количества нитридов алюмини , карбидов титана, что охрупчивает сталь. Понижение содержани азота в стали ниже указанного предела приводит к образованию, недостаточного

дл эффективного измельчени структуры, количества нитридов алюмини и карбонитридов титана.

В предлагаемой стали допускаетс со- 5 держание серы и фосфора до 0.030%, примесей никел , меди и хрома в пределах требований стандарта ГОСТ 4543-71.

В табл,1 приведен химический состав сталей; в табл.2 - механические свойства на

10

раст жение после прокатки, ускоренного

охлаждени и холодной деформации.

После выплавки стали разливалась на МНЛЗ в заготовку сечением 150x150 мм, котора прокатывалась на стане 320/250 завода Серп и молот ; Температура конца прокатки 1050-950° С, раскат ускорен но охлаждали в одой под давлением в проходном устройстве до 850-750° С, после смотки моток охлаждалс на воздухе. Сечение катанки

11-12 мм. Холодную деформацию осуществл ли волочением с обжатием 13-36%. Из калиброванной стали изготавливали метизы (болты) методом холодной объемной штамповки класса прочности 8,8 без завершающей термообработки.

Испытани стали предлагаемого состава были проведены при граничных (опыты 1-5) и запредельных (опыты 6-7) значени х предлагаемых содержаний легирующих элементов .

Данные, приведенные в табл.2, показывают , что показатели качества (дв. 6$) стали предлагаемого состава обеспечивают получение крепежа класса прочности 8,8 методом холодной объемной штамповки без завершающей обработки (закалки и отпуска ) по сравнению с известным составом и запредельными составами.

Ожидаемый экономический эффект от

использовани стали предельного состава

дл изготовлени метизов (крепежа) составит 10-30 руб/т метизов.

Claims

Формула изобретени .

Сталь преимущественно дл производ- ства метизов, содержаща углерод, кремний , марганец, хром, алюминий, никель. бор, кальций и железо, отличающа с тем, что. с целью повышени пластичности после ускоренного охлаждени с прокатно- го нагрева и холодной деформации, она дополнительно содержит медь, титан и азот при следующем соотношении компонентов, мас.%: .

Углерод0,09-0,15 Кремний 0.17-0,40

Марганец1.30-1.80 : Хром 0.10-0.30 ;

Никель0.02-0,30

Медь0.02-0,30

0,04-0,10

0,002-0,005

0,0005-0,015

0,005-0,020 0,005-0,020 Остальное

Содержание карбидообразующих элементов С, Сг, Т.

Таблица 1

Продолжение табл.1

Таблица 2