RU2310690C1 - Round rolled bars of alloy spring steel - Google Patents
Round rolled bars of alloy spring steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310690C1 RU2310690C1 RU2006113302/02A RU2006113302A RU2310690C1 RU 2310690 C1 RU2310690 C1 RU 2310690C1 RU 2006113302/02 A RU2006113302/02 A RU 2006113302/02A RU 2006113302 A RU2006113302 A RU 2006113302A RU 2310690 C1 RU2310690 C1 RU 2310690C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- silicates
- point
- rolled
- oxides
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству горячекатаного сортового проката круглого в мотках из пружинной марки стали для производства пружин ответственного назначения.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of hot-rolled long products in coils of spring steel grade for the production of springs for critical purposes.
Известен сортовой прокат круглый из легированной стали, выполненный горячекатаным из стали, содержащей углерод и легирующие элементы, и имеющий заданные параметры металлургического качества по неметаллическим включениям, структуре, механическим свойствам, прокаливаемости (RU 2180277 С1, 10.03.2002).Known long products of round alloy steel, made of hot rolled steel containing carbon and alloying elements, and having predetermined metallurgical quality parameters for non-metallic inclusions, structure, mechanical properties, hardenability (RU 2180277 C1, 03/10/2002).
Известен сортовой прокат круглый из пружинной стали, выполненный горячекатаным из стали, содержащей углерод и легирующие элементы, и имеющий заданные параметры металлургического качества по неметаллическим включениям, структуре, механическим свойствам, прокаливаемости (RU 2092257 C1, C21D 8/06, 10.10.1997).Known long products of round steel made of spring steel, made of hot rolled steel containing carbon and alloying elements, and having predetermined metallurgical quality parameters for non-metallic inclusions, structure, mechanical properties, hardenability (RU 2092257 C1, C21D 8/06, 10.10.1997).
Задачей изобретения является обеспечение рациональных условий навивки пружин при одновременном обеспечении повышенных характеристик потребительских свойств, низкого содержания неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры.The objective of the invention is to provide rational conditions for winding the springs while providing improved characteristics of consumer properties, low content of non-metallic inclusions, homogeneous macro- and microstructure.
Поставленная задача решена тем, что известный сортовой прокат круглый из пружинной стали, выполненный горячекатаным и имеющий заданные параметры структуры, неметаллических включений, механических свойств, прокаливаемости, согласно изобретению изготовлен из стали, содержащей следующее соотношение компонентов в мас.%:The problem is solved in that the known long products of round steel made of spring steel, made hot-rolled and having predetermined parameters of the structure, non-metallic inclusions, mechanical properties, hardenability, according to the invention is made of steel containing the following ratio of components in wt.%:
при выполнении следующего соотношения сумма (мышьяк + олово + свинец + 5 × цинк)≤0,07; сортовой прокат имеет феррито-перлитную микроструктуру, мартенсит не допускается, общую глубину обезуглероженного слоя не более 0,2 мм на сторону, макроструктуру: центральная пористость, точечная неоднородность, ликвационный квадрат, подусадочная ликвация - не более 3 балла по каждому виду, ликвационные полоски - не более 1 балла, механические свойства после закалки с низким отпуском, временное сопротивление разрыву 900-1150 Н/мм2, предел текучести 680-1300 Н/мм2, относительное удлинение не менее 10%, относительное сужение не менее 35%, неметаллические включения: сульфиды точечные, оксиды точечные, оксиды строчечные, силикаты хрупкие, силикаты пластичные, силикаты недеформированные - не более 2,5 баллов по каждому виду включений. В качестве примесей сталь дополнительно содержит в мас%: медь не более 0,08, ванадий не более 0,005, никель не более 0,10, титан не более 0,03, молибден не более 0,10, сера не более 0,015, фосфор не более 0,015, кислород не более 0,002.when the following ratio is fulfilled, the sum (arsenic + tin + lead + 5 × zinc) ≤0.07; long products have a ferrite-pearlite microstructure, martensite is not allowed, the total depth of the decarburized layer is not more than 0.2 mm per side, macrostructure: central porosity, point heterogeneity, segregation square, shrink segregation - not more than 3 points for each type, segregation strips - not more than 1 point, mechanical properties after hardening with low tempering, tensile strength 900-1150 N / mm 2, yield stress of 680-1300 N / mm 2, an elongation of at least 10%, contraction ratio is not less than 35%, non-metallic Inclusions: point sulfides, point oxides, line oxides, brittle silicates, plastic silicates, undeformed silicates - not more than 2.5 points for each type of inclusion. As impurities, steel additionally contains in wt%: copper no more than 0.08, vanadium no more than 0.005, nickel no more than 0.10, titanium no more than 0.03, molybdenum no more than 0.10, sulfur no more than 0.015, no phosphorus more than 0.015, oxygen not more than 0.002.
Приведенные сочетания легирующих элементов (п.1) позволяют получить в готовом изделии однородную мелкодисперсную структуру с благоприятным сочетанием характеристик прочности и пластичности.The given combinations of alloying elements (p. 1) make it possible to obtain a homogeneous finely dispersed structure in a finished product with a favorable combination of strength and ductility characteristics.
Углерод вводится в композицию данной стали с целью обеспечения заданного уровня ее прочности и прокаливаемости. Верхняя граница содержания углерода (0,58) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя - соответственно 0,53 - обеспечением требуемого уровня прочности и прокаливаемости данной стали.Carbon is introduced into the composition of this steel in order to ensure a given level of its strength and hardenability. The upper limit of the carbon content (0.58) is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - respectively 0.53 - to ensure the required level of strength and hardenability of this steel.
Кремний относится к ферритообразующим элементам и способствует обеспечению необходимого уровня упругости материала. Нижний предел по кремнию - 1,40% обусловлен необходимостью обеспечить требуемые параметры упругости стали. Содержание кремния выше 1,60% неблагоприятно скажется на характеристиках пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements and helps to ensure the necessary level of elasticity of the material. The lower limit for silicon - 1.40% due to the need to provide the required parameters of elasticity of steel. A silicon content above 1.60% will adversely affect the ductility characteristics of steel.
Марганец и хром используются, с одной стороны, как упрочнители твердого раствора, с другой стороны, как элементы, повышающие устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний уровень содержания марганца - 0,80% и хрома - 0,80% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний марганца - 0,60% и 0,60% хрома соответственно, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости данной стали.Manganese and chromium are used, on the one hand, as solid solution hardeners, and on the other hand, as elements that increase the stability of supercooled austenite of steel. At the same time, the upper level of manganese — 0.80% and chromium — 0.80% is determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower manganese — 0.60% and 0.60% of chromium, respectively, by the need to provide the required level of strength and hardenability of this become.
Алюминий используется в качестве раскислителя стали и элемента, обеспечивающего формирование мелкодисперсной, зеренной структуры. Верхний предел (0,025%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний (0,005%) - вопросами технологичности производства, а также обеспечением однородной зеренной структуры стали.Aluminum is used as a deoxidizer of steel and an element that provides the formation of a finely dispersed, grain structure. The upper limit (0.025%) is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower (0.005%) due to technological issues of production, as well as ensuring a uniform grain structure of steel.
Азот способствует образованию нитридов в стали. Верхний предел содержания азота - 0,008 обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел - 0,005% - вопросами технологичности производства.Nitrogen promotes the formation of nitrides in steel. The upper limit of nitrogen content - 0.008 due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit - 0.005% - issues of manufacturability.
Мышьяк, олово, свинец и цинк - цветные примеси, определяющие общий уровень пластичности стали и ее склонность к проявлению обратимой отпускной хрупкости при последующей термической обработке готовых изделий из рассматриваемой трубной заготовки. Нижний предел по мышьяку, олову, свинцу и цинку (0,0001% по каждому элементу соответственно) обусловлен технологией производства стали, а верхний (0,03%, 0,02%, 0,01% и 0,005% соответственно) определяет повышенную склонность стали к обратимой отпускной хрупкости.Arsenic, tin, lead and zinc are colored impurities that determine the overall level of ductility of steel and its tendency to manifest reversible temper brittleness during subsequent heat treatment of finished products from the pipe billet under consideration. The lower limit for arsenic, tin, lead and zinc (0.0001% for each element, respectively) is due to steel production technology, and the upper limit (0.03%, 0.02%, 0.01% and 0.005%, respectively) determines an increased tendency steel to reversible temper brittleness.
Соотношение As+Sn+Pb+5×Zn≤0,07 определяет пониженную склонность стали к проявлению обратимой отпускной хрупкости.The ratio As + Sn + Pb + 5 × Zn≤0.07 determines the reduced tendency of steel to manifest reversible temper brittleness.
Анализ патентной и научно-технической информации не выявил решений, имеющих аналогичную совокупность признаков, которой достигался бы сходный эффект - обеспечение рациональных условий навивки пружин при одновременном обеспечении повышенных характеристик потребительских свойств, металлургического качества: низкого содержания неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры.The analysis of patent and scientific and technical information did not reveal solutions having a similar set of features that would achieve a similar effect - providing rational conditions for winding the springs while ensuring enhanced characteristics of consumer properties, metallurgical quality: low content of non-metallic inclusions, homogeneous macro- and microstructure.
Пример осуществления изобретения. Выплавку исследуемой стали, химический состав в мас.%: углерод - 0,56%, марганец - 0,65%, кремний - 1,44%, хром - 0,62%, алюминий - 0,021%, азот - 0,007%, мышьяк - 0,007%, олово - 0,008%, свинец - 0,006%, цинк - 0,001%) производится в 150-ти тонных дуговых сталеплавильных печах (ДСП) с использованием в шихте 100% металлизованных окатышей, что обеспечивает получение массовой доли азота перед выпуском из ДСП не более 0,003%, а также низкое содержание цветных примесей. Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию производится в ковше при выпуске из ДСП. После выпуска производилась продувка металла аргоном через донный продувочный блок, во время которой сталь раскисляется алюминием. После этого металл поступает на агрегат комплексной обработки стали (АКОС), на котором имеется возможность нагрева металла до необходимой температуры, продувки его аргоном через донный продувочный блок, дозированной присадки необходимых ферросплавов и обработки стали порошковой проволокой с различными наполнителями. На АКОСе производится наведение рафинировочного шлака присадкой извести и плавикового шпата, раскисление шлака гранулированным алюминием, легирование металла алюминием до содержания 0,050%, доводка металла по содержанию марганца, нагрев до температуры, обеспечивающей дальнейшую обработку. После обработки на АКОС металл подвергается вакуумной обработке на порционном вакууматоре. Во время вакуумирования производится окончательная корректировка по химическому составу. Разливка производится на четырехручьевых УНРС радиального типа в слиток размерами 300×360 мм со скоростью вытягивания 0,6÷0,7 м/мин с защитой металла от окисления путем использования покровных шлаковых смесей в промежуточном ковше и кристаллизаторе, защитных труб, погружных стаканов и подачей аргона. Это также обеспечивает получение низкого содержания азота и кислорода и чистоту металла по неметаллическим включениям. После разливки и пореза на мерную длину полученные непрерывнолитые заготовки охлаждались в печах контролируемого охлаждения. Горячую прокатку сортового проката начинают при температуре 900-950°С и заканчивают при температуре 740-850°С, при деформации в последних проходах не менее 20% и подвергают термообработке: закалка в масло и низкий отпуск.An example embodiment of the invention. Smelting of the test steel, chemical composition in wt.%: Carbon - 0.56%, manganese - 0.65%, silicon - 1.44%, chromium - 0.62%, aluminum - 0.021%, nitrogen - 0.007%, arsenic - 0.007%, tin - 0.008%, lead - 0.006%, zinc - 0.001%) is produced in 150-ton arc steel-smelting furnaces (DSP) using 100% metallized pellets in the charge, which ensures the mass fraction of nitrogen before being released from the DSP no more than 0.003%, as well as a low content of color impurities. The preliminary alloying of the metal with manganese and silicon is carried out in the ladle upon discharge from the particleboard. After release, the metal was purged with argon through the bottom purge unit, during which the steel was deoxidized with aluminum. After that, the metal enters the integrated steel processing unit (AKOS), where it is possible to heat the metal to the required temperature, purge it with argon through the bottom blowing unit, dosed the necessary ferroalloys and treat the steel with flux-cored wire with various fillers. At AKOS, refining slag is imposed with an additive of lime and fluorspar, slag is deoxidized with granulated aluminum, the metal is alloyed with aluminum to a content of 0.050%, the metal is refined according to the manganese content, and it is heated to a temperature that ensures further processing. After processing at AKOS, the metal is subjected to vacuum treatment at a batch vacuum. During evacuation, a final adjustment of the chemical composition is made. The casting is carried out on a four-strand radial type ONRS with an ingot of 300 × 360 mm in size with a drawing speed of 0.6 ÷ 0.7 m / min with protection of the metal from oxidation by using cover slag mixtures in the intermediate ladle and mold, protective tubes, immersion glasses and feeding argon. It also provides a low nitrogen and oxygen content and metal purity from non-metallic inclusions. After casting and cutting to a measured length, the continuously cast billets obtained were cooled in controlled cooling furnaces. Hot rolling of long products starts at a temperature of 900-950 ° C and ends at a temperature of 740-850 ° C, with a deformation in the last passes of at least 20% and is subjected to heat treatment: quenching in oil and low tempering.
В результате горячей прокатки получили прокат диаметром Ø13 мм со структурой феррита и пластинчатого перлита, балл действительного зерна - 7. Общая глубина обезуглероженного слоя - 0,05 мм на сторону. Макроструктура: центральная пористость - 1 балл, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 1 балл, ликвационные полоски - 1 балл. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 1 балл, оксиды точечные - 1 балл, оксиды строчечные - 0,5 балла, силикаты хрупкие - 0,5 балла, силикаты пластичные - 0,5 балла, силикаты недеформированные - 0,5 балла. Механические свойства после закалки с низким отпуском: временное сопротивление разрыву 1050 Н/мм2, предел текучести 830 Н/мм2, относительное удлинение 12%, относительное сужение - 45% (As+Sn+Pb+5×Zn)=0,026.As a result of hot rolling, rolled products with a diameter of Ø13 mm with a structure of ferrite and plate perlite were obtained, the actual grain score was 7. The total depth of the decarburized layer was 0.05 mm per side. Macrostructure: central porosity - 1 point, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 1 point, shrink segregation - 1 point, segregation strips - 1 point. Non-metallic inclusions: point sulfides - 1 point, point oxides - 1 point, line oxides - 0.5 points, brittle silicates - 0.5 points, plastic silicates - 0.5 points, undeformed silicates - 0.5 points. Mechanical properties after quenching with low tempering: temporary tensile strength 1050 N / mm 2 , yield strength 830 N / mm 2 , elongation 12%, relative narrowing 45% (As + Sn + Pb + 5 × Zn) = 0.026.
Внедрение предложенного сортового проката из легированной пружинной стали обеспечивает повышенный уровень потребительских свойств проката при благоприятном соотношении прочности, пластичности и вязкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низком содержании неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката.The introduction of the proposed rolled steel from alloy spring steel provides an increased level of consumer properties of rolled products with a favorable ratio of strength, ductility and toughness, a minimum level of anisotropy of mechanical properties, low content of non-metallic inclusions, homogeneous macro- and microstructure of rolled products.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113302/02A RU2310690C1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Round rolled bars of alloy spring steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006113302/02A RU2310690C1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Round rolled bars of alloy spring steel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2310690C1 true RU2310690C1 (en) | 2007-11-20 |
Family
ID=38959416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006113302/02A RU2310690C1 (en) | 2006-04-20 | 2006-04-20 | Round rolled bars of alloy spring steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2310690C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479646C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Hot-rolled section steel from laminated spring steel |
CN111961966A (en) * | 2020-07-31 | 2020-11-20 | 南京钢铁股份有限公司 | Automobile suspension spring steel wire rod and preparation method thereof |
-
2006
- 2006-04-20 RU RU2006113302/02A patent/RU2310690C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479646C1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Hot-rolled section steel from laminated spring steel |
CN111961966A (en) * | 2020-07-31 | 2020-11-20 | 南京钢铁股份有限公司 | Automobile suspension spring steel wire rod and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2338793C2 (en) | Bar out of medium alloyed steel for cold die forging | |
RU2310690C1 (en) | Round rolled bars of alloy spring steel | |
RU2330895C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon microalloyed steel | |
RU2333968C1 (en) | Tubing stock made from alloyed steel | |
RU2336335C2 (en) | Tube stock out of medium carbon medium alloyed steel | |
RU2337151C1 (en) | Tube stock out of alloyed boron containing steel | |
RU2330896C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon low-alloyed steel | |
RU2336320C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
RU2336316C2 (en) | Round bar out of boron containing steel for cold die forging | |
RU2338797C2 (en) | Tube stock out of ball bearing steel | |
RU2333260C2 (en) | Hot-calibrated sectional iron made of spring steel | |
RU2336333C2 (en) | Tube stock out of low carbon molybdenum containing steel | |
RU2336315C2 (en) | Round bar out of spring steel with special treatment of surface | |
RU2336332C2 (en) | Tube stock out of low carbon molybdenum containing steel | |
RU2337152C1 (en) | Tube stock out of medium carbon low alloyed steel | |
RU2336330C1 (en) | Tube stock out of alloyed heat resistant steel | |
RU2338796C2 (en) | Tube stock out of low carbon heat resistant steel | |
RU2333967C1 (en) | Tubing stock made from alloyed, molybdenium-containing steel | |
RU2327748C1 (en) | Tubular billet out of ball bearing steel | |
RU2330894C2 (en) | Pipe shell made of medium-carbon low-alloy steel | |
RU2341567C2 (en) | Tubing stock made of low-alloy steel | |
RU2336322C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
RU2333970C1 (en) | Tubing stock made from low-alloyed steel | |
RU2336328C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
RU2330893C2 (en) | Pipe shell made of low-alloy steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080421 |