RU2209845C1 - Сталь - Google Patents
Сталь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2209845C1 RU2209845C1 RU2001135873/02A RU2001135873A RU2209845C1 RU 2209845 C1 RU2209845 C1 RU 2209845C1 RU 2001135873/02 A RU2001135873/02 A RU 2001135873/02A RU 2001135873 A RU2001135873 A RU 2001135873A RU 2209845 C1 RU2209845 C1 RU 2209845C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- aluminum
- nickel
- following ratio
- silicon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изысканию жаростойких сталей, работающих при температуре до 700oС, используемой, например, для изготовления колосников агломашин или скоб подвески свода мартеновской печи и т.п. Предложенная сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,01-0,10; кремний 1,1-1,9; марганец 0,25-0,50; хром 5,5-7,0; никель 0,01-0,30; алюминий 0,70-1,1О; кальций 0,0005-0,004; железо - остальное. В составе предложенной стали дополнительно ограничено количество примесей в следующем соотношении, мас.%: серы не более 0,020; фосфора не более 0,020; азота не более 0,020. Техническим результатом изобретения является повышение механических свойств и технологической пластичности при прокатке. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к изысканию жаростойких сталей, работающих при температуре до 700oС.
Известно, что в качестве жаропрочных сталей используются в основном высоколегированные стали аустенитного класса на хромоникелевой или хромоникельмарганцовистой основе, дополнительно легированные другими элементами [1]. Однако введение в сталь никеля значительно удорожает стоимость стали, а в ряде случаев использования данной стали не эффективно в конструкциях, т.к. ресурс стали при работе в определенных условиях не полностью исчерпывается. (Так, например, при использовании стали Х18Н10Т в качестве скоб для подвески огнеупорных кирпичей свода мартеновской печи лимитируется стойкостью огнеупорных кирпичей, а не ресурсом стали. Повторное же использование скоб. изготовленных из дорогостоящей хромоникелевой стали Х18Н10Т, затруднено).
Известно, что сталь становится жаростойкой в том случае, если при нагреве до высоких температур на ее поверхности образуется плотная, прочная защитная пленка оксидов. Для получения такой пленки сталь легируется хромом, кремнием и алюминием.
Известна выбранная в качестве прототипа сталь марки 15Х6СЮ [2], содержащая (мас. %): углерод не более 0,15, кремний 1,2-1,8; марганец не более 0,50; хром 5,5-7,0, алюминий 0,7-1,1, никель не более 0,30, сера не более 0,025, фосфор не более 0,030. Однако данная сталь отличается невысокими механическими свойствами [3] и имеет низкую технологическую пластичность при прокатке, что затрудняет ее использование и производство. Желаемым техническим результатом изобретения является повышение механических свойств стали и технологической пластичности при прокатке.
Для достижения этого
1. сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - 0,01-0,10
Кремний - 1,10-1,90
Марганец - 0,25-0,50
Хром - 5,5-7,0
Никель - 0,01-0,30
Алюминий - 0,70-1,10
Кальций - 0,0005-0,004
Железо - Остальное
2. сталь по п.1, отличающаяся тем, что в ее составе дополнительно ограничено количество примесей следующим соотношением, мас.%:
Сера - Не более 0,020
Фосфор - Не более 0,020
Азот - Не более 0,020
Заявляемый состав стали выбран с учетом нижеизложенных предпосылок.
1. сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод - 0,01-0,10
Кремний - 1,10-1,90
Марганец - 0,25-0,50
Хром - 5,5-7,0
Никель - 0,01-0,30
Алюминий - 0,70-1,10
Кальций - 0,0005-0,004
Железо - Остальное
2. сталь по п.1, отличающаяся тем, что в ее составе дополнительно ограничено количество примесей следующим соотношением, мас.%:
Сера - Не более 0,020
Фосфор - Не более 0,020
Азот - Не более 0,020
Заявляемый состав стали выбран с учетом нижеизложенных предпосылок.
Выбранное содержание углерода позволяет повысить пластичность стали при прокатке. Производство стали 15Х6СЮ сопряжено с определенными проблемами, исходящими из природы этой стали. Наличие двух структурных составляющих: феррита и мартенсита, существенно снижает пластичные свойства при обработке давлением в горячем состоянии. При понижении содержания углерода до 0,10% возможно получение только ферритной составляющей и, как следствие, повышение пластичности стали.
При снижении содержания марганца менее 0,25% увеличивается количество сульфидов железа и снижается количество сульфидов марганца, в связи с чем увеличивается отбраковка заготовок по дефектам "деформационная рванина". При повышении содержания марганца выше 0,50% снижаются жаропрочные свойства стали.
Содержание кремния в стали выбрано исходя из того, что при концентрации кремния менее 1,10% невозможно обеспечение жаростойких свойств стали, а при увеличении кремния более 1,90% снижаются показатели относительного удлинения и сужения.
При выбранном содержании хрома (5,5-7,0%) достигается получение достаточно плотной пленки оксидов хрома, обеспечивающей надежную жаростойкость стали. При повышении концентрации хрома более 7,0% увеличивается стоимость стали без повышения жаростойких свойств стали, при снижении хрома менее 5,5% невозможно получение требуемых коррозионных свойств стали. Содержание никеля выбрано исходя из получения пластичных свойств стали, повышение никеля более 0,30% увеличивает стоимость стали.
Концентрация алюминия в пределах 0,70-1,10% обеспечивает наряду с высокой концентрацией кремния образование надежной поверхностной коррозионностойкой оксидной пленки, обеспечивающей требуемую жаростойкость стали. Снижение концентрации алюминия менее 0,70% не обеспечивает получение жаростойкой пленки, а превышение содержания алюминия более 1,10% увеличивает стоимость стали.
Известно [4] , что минимальное содержание кислорода наблюдается при содержании в стали 0,03% алюминия. Дальнейшее повышение концентрации алюминия в стали приводит не к снижению кислорода в стали, а к некоторому его повышению. Для обеспечения дополнительного раскисления стали (снижения содержания кислорода) в состав стали введен кальций. Содержание кальция подобрано эмпирическим путем. При введении кальция менее 0,0005% не обеспечиваются требуемые пластические и механические свойства стали. При введении кальция более 0,004% возможно образование неметаллических включений типа алюминатов кальция, располагающихся по границам зерен и являющихся центрами зарождения трещин при горячей прокатке.
Концентрация серы и азота ограничена исходя из обеспечения качества поверхности при прокатке и последующей обработки.
Для определения механических свойств заявленной стали была выплавлена серия опытных плавок в 40-тонных дуговых электросталеплавильных печах.
В печь присаживалось требуемое количество ферросилиция и феррохрома, в ковш вводили необходимое количество алюминия и силикокальция. Для гомогенизации после выпуска из печи проводили продувку стали в ковше через пористые донные фурмы, после достижения требуемой для разливки температуры сталь разливалась в изложницы на слитки массой 6,2 тонны. После нагрева слитков в нагревательных колодцах блюминга сталь прокатывалась на стане "1100" на заготовки сечением 295•295 мм; далее на стане "750" на заготовки 120•120 мм; и на стане "360" на круг диаметром 50 мм для колосников агломашин, а также на стане "280" на круг диаметром 16 мм для скоб подвески свода мартеновских печей. Определение механических свойств проводили в горячекатаном и отожженном состоянии. Тип неметаллических включений изучали на световом микроскопе "НЕОФОТ".
Химический состав полученной стали приведен в таблице 1. Механические свойства и отбраковка стали по поверхностным дефектам приведена в таблице 2.
Согласно полученным результатам заявляемая сталь в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: повышаются механические свойства стали и технологическая пластичность при прокатке.
Литература
1. Металловедение. /Самохоцкий А. И., Кунявский М.Н., Кунявская Т.М., Парфеновская Н.Г., Быстрова Н.А. - М.: Металлургия, 1990. - 416 с.
1. Металловедение. /Самохоцкий А. И., Кунявский М.Н., Кунявская Т.М., Парфеновская Н.Г., Быстрова Н.А. - М.: Металлургия, 1990. - 416 с.
2. ГОСТ 5632-72 "Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки".
3. ГОСТ 5949-75 "Сталь сортовая и калиброванная коррозионностойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия".
4. Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали - М.: Металлургия, 1984. - 414 с.
Claims (1)
1. Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, алюминий, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Углерод - 0,01 - 0,10
Кремний - 1,1 - 1,9
Марганец - 0,25 - 0,50
Хром - 5,5 - 7,0
Никель - 0,01 - 0,30
Алюминий - 0,70 - 1,10
Кальций - 0,0005 - 0,004
Железо - Остальное
2. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что в ее составе дополнительно ограничено количество примесей следующим соотношением, мас. %:
Сера - Не более 0,020
Фосфор - Не более 0,020
Азот - Не более 0,020
Углерод - 0,01 - 0,10
Кремний - 1,1 - 1,9
Марганец - 0,25 - 0,50
Хром - 5,5 - 7,0
Никель - 0,01 - 0,30
Алюминий - 0,70 - 1,10
Кальций - 0,0005 - 0,004
Железо - Остальное
2. Сталь по п. 1, отличающаяся тем, что в ее составе дополнительно ограничено количество примесей следующим соотношением, мас. %:
Сера - Не более 0,020
Фосфор - Не более 0,020
Азот - Не более 0,020
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135873/02A RU2209845C1 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Сталь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135873/02A RU2209845C1 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Сталь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2209845C1 true RU2209845C1 (ru) | 2003-08-10 |
RU2001135873A RU2001135873A (ru) | 2005-01-20 |
Family
ID=29246201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001135873/02A RU2209845C1 (ru) | 2001-12-26 | 2001-12-26 | Сталь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2209845C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2566122C1 (ru) * | 2011-11-22 | 2015-10-20 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Жаростойкая ферритная сталь и способ ее получения |
-
2001
- 2001-12-26 RU RU2001135873/02A patent/RU2209845C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТАЛЬ 15Х6СЮ. ГОСТ 5949-75. Сборник "Сталь качественная и высококачественная". - М.: Издательство стандартов, 1996, с.132. W089/05869 А1, 29.06.1989. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2566122C1 (ru) * | 2011-11-22 | 2015-10-20 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Жаростойкая ферритная сталь и способ ее получения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2001135873A (ru) | 2005-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5155141B2 (ja) | 熱間加工性に優れたNi基合金の精錬方法 | |
JP2005023346A (ja) | 熱間加工性に優れたNi基合金の精錬方法 | |
RU2209845C1 (ru) | Сталь | |
RU2545856C2 (ru) | Конструкционная криогенная аустенитная высокопрочная свариваемая сталь и способ ее получения | |
RU2437739C1 (ru) | Способ производства автоматной стали ам14 | |
RU2363736C2 (ru) | Способ и шихта для производства конструкционной стали с пониженной прокаливаемостью | |
RU2813053C1 (ru) | Способ производства коррозионно-стойкой стали | |
RU2252265C1 (ru) | Экзотермическая смесь для раскисления, рафинирования, модифицирования и легирования стали | |
RU2479645C1 (ru) | Сортовой прокат горячекатаный в прутках, круглый | |
RU2715510C1 (ru) | Комплексный сплав для микролегирования и раскисления стали на основе железа | |
SU872130A1 (ru) | Состав сварочной проволоки | |
RU2332512C2 (ru) | Прецезионная аустенитная сталь | |
RU2747083C1 (ru) | Способ производства электросварной трубы из низкоуглеродистой стали, стойкой против водородного растрескивания (варианты) | |
SU1038377A1 (ru) | Сталь | |
RU2479644C1 (ru) | Прокат сортовой горячекатаный в прутках, круглый | |
RU2238338C1 (ru) | Способ производства из непрерывнолитой заготовки сортового проката со сфероидизованной структурой из низкоуглеродистой стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей | |
RU2200767C2 (ru) | Сплав для микролегирования и модифицирования стали | |
SU1440950A1 (ru) | Чугун | |
RU2169205C1 (ru) | Нержавеющая сталь | |
SU1705395A1 (ru) | Чугун | |
RU2052531C1 (ru) | Азотируемая сталь | |
SU1749310A1 (ru) | Низкоуглеродиста свариваема сталь | |
RU2585899C1 (ru) | Конструкционная криогенная аустенитная высокопрочная свариваемая сталь и способ ее получения | |
RU2003729C1 (ru) | Сталь | |
RU2222631C1 (ru) | Сталь для мостостроения |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031227 |