RU2262538C1 - Сортовой прокат круглый из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы - Google Patents
Сортовой прокат круглый из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262538C1 RU2262538C1 RU2003137394/02A RU2003137394A RU2262538C1 RU 2262538 C1 RU2262538 C1 RU 2262538C1 RU 2003137394/02 A RU2003137394/02 A RU 2003137394/02A RU 2003137394 A RU2003137394 A RU 2003137394A RU 2262538 C1 RU2262538 C1 RU 2262538C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- carbon
- low
- less
- ductility
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката, круглого, из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки крепежных деталей особо сложной формы. Техническим результатом изобретения является обеспечение рациональных условий холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей при одновременном обеспечении повышенных характеристик технологической пластичности и низкого уровня деформационного упрочнения. Для реализации поставленной задачи сортовой прокат выплавляют из низкоуглеродистой высокопластичной стали, содержащей следующее соотношение компонентов в мас.%:
При выполнении соотношений:
12/С-Mn/0,009≥50; Ca/S≥0,065
максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна - 5-10 балл, диаметр проволоки составляет от 10 до 25 мм, имеет обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 520 МПа, относительное удлинение не менее 22%, относительное сужение не менее 65%.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката, круглого, из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки крепежных деталей особо сложной формы.
Известен сортовой прокат круглый из микролегированной стали, содержащая углерод и легирующие элементы, имеющую заданную структуру, например холоднодеформированный мартенсит, прочность на разрыв не менее 1800 МПа и диаметр 0.1-0.5 мм [1].
Известен сортовой прокат, круглый из низкоуглеродистой стали, содержащей (мас.%): углерод 0,17-0,20%, кремний 0,17-0,37%, марганец 0,65-1,00%, хром 0,55-0,70%, ванадий 0,05-0,08%; ниобий 0,02-0,04%, железо - остальное, при выполнении соотношения (хром/углерод)(ванадий/ниобий)=16,4-65,9 [2] сортовой прокат, круглый, из стали, содержащей (мас.%): углерод 0.18-0.22%, марганец 0.27-0.67%, кремний 0,17-0,37%, ванадий 0,05-0,10%, ниобий 0,01-0,04%, остальное железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: 6V+8Nb≥0,56 и 100000VNb2≤8.0 [3].
Задачей изобретения является обеспечение рациональных условий холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей при одновременном обеспечении однородных механических свойств по сечению проката и повышенных характеристик технологической пластичности.
Важнейшим требованием, предъявляемым к сортовому прокату, круглому, высокопластичной низкоуглеродистой стали для холодной объемной штамповки крепежных деталей особо сложной формы, является, с одной стороны, высокая технологическая пластичность и низкий коэффициент деформационного упрочнения в состоянии поставки и, с другой стороны, способность обеспечить заданный уровень потребительских свойств.
Поставленная задача решена тем, что известный сортовой прокат, круглый, из низкоуглеродистой стали, имеющий заданную структуру, временное сопротивление разрыву и твердость, согласно изобретению выполнен из стали, содержащей следующие соотношения компонентов в мас.%:
углерод | 0.07-0.15 |
марганец | 0.90-1.40 |
кремний | 0.01-0.20 |
хром | 0.005-0.40 |
ванадий | 0.005-0.07 |
ниобий | 0.005-0,02 |
сера | 0,005-0,020 |
алюминий | 0.001-0.06 |
кальций, | 0.001-0,010 |
азот | 0.005-0.015 |
железо и | |
неизбежные примеси | остальное |
Причем:
максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна - 5-10 балл, диаметр проволоки составляет от 10 до 25 мм, имеет обезуглероженный слой не более 1.5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 520 МПа, относительное удлинение не менее 22%, относительное сужение, не менее 65%.
Приведенные сочетания легирующих элементов (п.1) позволяют получить в готовом изделии (болт, гайка, шпилька диаметром до 23 мм), после холодной объемной штамповки однородную мелкодисперсную структуру мартенсита отпуска с благоприятным сочетанием характеристик прочности и пластичности.
Углерод и карбонитридообразующие элементы (ниобий) вводятся в композицию данной стали с целью обеспечения мелкодисперсной зеренной структуры, что позволит повысить как уровень ее прочности, так и обеспечить заданный уровень пластичности. При этом ниобий управляют процессами в аустенитной области (определяет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует структуру при термомеханической обработке, повышает температуру рекристаллизации и, как следствие, влияет на характер γ-α- превращения. Ниобий способствует также упрочнению стали при термоулучшении. Верхняя граница содержания углерода (0.32%), ниобия (0.02%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0.27%, 0.005% - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.
Марганец используется, с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, с другой стороны, как элемент существенно повышающий устойчивость переохлажденного аустенита. При этом верхний уровень содержания марганца - 0.65%, определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижней - 0.30%, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности стали.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0.01% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0.17% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.
Сера определяет уровень пластичности стали. Верхний предел (0,020%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел (0.005%) - вопросами технологичности производства.
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.
Соотношения определяют условия обеспечения заданных характеристик пластичности и упрочняемости стали при холодной объемной штамповке сложнопрофильных крепежных деталей.
Ниже даны примеры осуществления предлагаемого изобретения, не исключая других в объеме формулы изобретения.
Выплавка высокопластичной низкоуглеродистой сталей производится в шахтной электропечи «Фукс». Для гарантированного низкого содержания азота разработана специальная технология, включающая: шихтовку плавки жидким чугуном до 40% от общего объема шихты. Окислительный период предусматривает высокие скорости, окисления углерода в пределах 0,05-0,07%/мин. Электрический режим предусматривает отключение печи при содержании углерода на 0,2-0,4% выше нижнего предела по заданному, додувку по углероду производят без электродуги. Температура выпуска из печи 1640-1680°С. Ввод ферросплавов, обработка стали для удаления неметаллических включений производится на установке печь-ковш, оборудованной системой электроподогрева или химподогрева. Температура стали перед разливкой на 60°С выше температуры ликвидуса марки. Разливка стали производится в уширенный к верху изложницы. Масса слитка 7,85 т. Для обеспечения низкого содержания азота при разливке производится защита струи металла аргоном через специальное кольцевое устройство. Нагрев слитков в обжимном цехе производится в рекуперативных колодцах до температуры начала прокатки 1250-1270°С. Прокатка слитков производится на блюминге (стан 1300) и далее на непрерывном заготовочном стане на заготовку сечением 100×100 мм. Для снятия образовавшегося при нагреве слитков обезуглероженного слоя заготовки подвергаются абразивной зачистке. Затем производилась горячая прокатка полученной заготовки на проволочном стане 150 или мелкосортном стане 250 в диаметрах от 5,5 до 23 мм в мотках. Для обеспечения величины обезуглероженного слоя не более 1% от диаметра ограничен темп выдачи заготовок из печи не менее 100 т/час для стана 150 и не менее 56 т/час для стана 250. Температура начала прокатки заготовок 1220-1240°С для стана 250 и 1270-1290°С для стана 150. Горячую прокатку сортового проката заканчивают при температуре 1000-1050°С, далее ускоренное охлаждение до 880-900°С с последующим охлаждением на воздухе до 300°С и последующей смоткой в бунты.
В результате горячей прокатки получаем сортовой прокат диаметром 21 мм со структурой зернистого перлита (99%), обезуглероденный слой глубиной 0.10 мм, балл действительного зерна - 9, холодная осадка проволоки диаметром 21 мм на 68%, временным сопротивлением разрыву 610 МПа, относительное удлинение 27%, сужение 71%.
Соотношение
Внедрение предложенного изделия - сортового проката круглого, из низкоуглеродистой высокопластичной стали обеспечивает получение непосредственно в потоке стана (без проведения дополнительного сфероидизирующего отжига) структуры сортового проката, гарантирующей рациональные условия холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. RU 2177510 С2 С 21 D 8/06, 27.12.2001 - прототип.
2. SU 1703709 С 22 С 38/54, 07.01.1992.
3. SU 1772208 от 30.10.1992 г. Бюл. №40. С 22 С 38/12.
Claims (1)
- Сортовой прокат круглый, выплавленный из низкоуглеродистой стали, содержащий углерод и легирующие элементы, имеющий заданные параметры качества стали по неметаллическим включениям, структуры, механических свойств, упрочняемости при деформации и технологической пластичности, отличающийся тем, что сталь содержит следующие соотношения компонентов, мас.%:
Углерод 0,07-0,15 Марганец 0,90-1,40 Кремний 0,01-0,20 Хром 0,005-0,40 Ванадий 0,005-0,07 Ниобий 0,005-0,02 Сера 0,005-0,020 Алюминий 0,001-0,06 Кальций 0,001-0,010 Азот 0,005-0,015 Железо и неизбежные примеси Остальное при выполнении соотношенийгде С - углерод, Mn - марганец, Са - кальций, S - сера,максимальный балл загрязненности стали неметаллическими включениями по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 балла по каждому виду включений, прокат имеет однородную сфероидизованную структуру по длине, состоящую из не менее 80% зернистого перлита, размер действительного зерна 5-10 балл, диаметр от 10 до 25 мм, имеет обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 520 МПа, относительное удлинение не менее 22%, относительное сужение не менее 65%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137394/02A RU2262538C1 (ru) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Сортовой прокат круглый из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003137394/02A RU2262538C1 (ru) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Сортовой прокат круглый из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003137394A RU2003137394A (ru) | 2005-07-20 |
RU2262538C1 true RU2262538C1 (ru) | 2005-10-20 |
Family
ID=35842090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003137394/02A RU2262538C1 (ru) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Сортовой прокат круглый из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2262538C1 (ru) |
-
2003
- 2003-12-26 RU RU2003137394/02A patent/RU2262538C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003137394A (ru) | 2005-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101768698B (zh) | 一种低成本屈服强度700mpa级非调质处理高强钢板及其制造方法 | |
KR102090196B1 (ko) | 냉간 단조 조질품용 압연 봉선 | |
CN108929986B (zh) | 一种高强度耐磨汽车制动用热轧钢板及其生产工艺 | |
CN105008570A (zh) | 厚壁高韧性高张力钢板及其制造方法 | |
JPH06100924A (ja) | 耐火性及び靱性の優れた制御圧延形鋼の製造方法 | |
JP6819198B2 (ja) | 冷間鍛造調質品用圧延棒線 | |
KR20020088425A (ko) | 어닐링 생략 가능한 기계 구조용 열간압연 선재·봉강 및그 제조 방법 | |
CN104928576A (zh) | 260-330MPa级低合金高强钢的生产方法 | |
JP2661845B2 (ja) | 含オキサイド系耐火用形鋼の制御圧延による製造方法 | |
JP4464486B2 (ja) | 高強度高靱性圧延形鋼とその製造方法 | |
CN102400055B (zh) | 一种低成本屈强比可控高强度高韧性钢板及其制造方法 | |
RU2338794C2 (ru) | Сортовой прокат из среднеуглеродистой хромсодержащей стали для холодной объемной штамповки | |
CN110079734B (zh) | 一种低碳贝氏体钢及其制备方法 | |
CN115491593B (zh) | 采用TSR产线生产的抗拉强度≥1800MPa级热轧薄带钢及方法 | |
RU2262539C1 (ru) | Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей | |
RU2338793C2 (ru) | Сортовой прокат из среднелегированной стали для холодной объемной штамповки | |
JP3554506B2 (ja) | 機械構造用熱間圧延線材・棒鋼の製造方法 | |
RU2339705C2 (ru) | Сортовой прокат из низкоуглеродистой хромсодержащей стали для холодного выдавливания | |
US11136656B2 (en) | High manganese 3rd generation advanced high strength steels | |
RU2249629C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из среднеуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы | |
RU2249628C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из низкоуглеродистой стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы | |
CN110951953B (zh) | 一种hrb500e钢筋及其钒氮微合金化工艺 | |
RU2262538C1 (ru) | Сортовой прокат круглый из низкоуглеродистой высокопластичной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных крепежных деталей особо сложной формы | |
RU2249624C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из низколегированной стали для холодной объемной штамповки высокопрочных сложнопрофильных крепежных деталей | |
RU2249627C1 (ru) | Сортовой прокат, круглый, из микролегированной высокопластичной стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051227 |