RU2458177C1 - Strip rolled products from boron-containing manganese steel - Google Patents
Strip rolled products from boron-containing manganese steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458177C1 RU2458177C1 RU2010149901/02A RU2010149901A RU2458177C1 RU 2458177 C1 RU2458177 C1 RU 2458177C1 RU 2010149901/02 A RU2010149901/02 A RU 2010149901/02A RU 2010149901 A RU2010149901 A RU 2010149901A RU 2458177 C1 RU2458177 C1 RU 2458177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- boron
- manganese
- phosphorus
- nickel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при производстве стали специального назначения (преимущественно полосовой), содержащей бор и марганец.The invention relates to the metallurgy of steel and can be used in the production of steel for special purposes (mainly strip) containing boron and manganese.
Стали с повышенным содержанием марганца и с добавкой бора обычно обладают повышенной прочностью, достаточной пластичностью и хорошей прокаливаемостью, что позволяет использовать их в условиях динамических нагрузок и повышенного трения (например, в деталях ходовой части гусеничных машин). Особенности сталей с микродобавками бора описаны, например в справочнике В.Н.Журавлева и О.Н. Николаевой «Машиностроительные стали», изд. 3-е, М.: Машиностроение, 1981, с.63-68.Steels with a high manganese content and with the addition of boron usually have increased strength, sufficient ductility and good hardenability, which allows them to be used under conditions of dynamic loads and increased friction (for example, in the details of the chassis of tracked vehicles). Features of steels with boron microadditives are described, for example, in the reference book of V.N. Zhuravlev and O.N. Nikolaev "Engineering Steel", ed. 3rd, M.: Mechanical Engineering, 1981, pp. 63-68.
Известна легированная марганцовистая сталь, содержащая хром, титан и ванадий, которая дополнительно содержит алюминий, что повышает износостойкость при ударно-абразивном изнашивании (см. а.с. СССР №969779, кл. С22С 38/38, опубл. в БИ №40, 1982 г.).Known alloyed manganese steel containing chromium, titanium and vanadium, which additionally contains aluminum, which increases wear resistance during impact-abrasive wear (see AS USSR No. 969779, class C22C 38/38, publ. In BI No. 40, 1982).
Недостатками этой стали являются низкая пластичность и плохая способность к прокаливанию.The disadvantages of this steel are low ductility and poor calcination ability.
Из уровня техники известна сталь 20ХГР, описанная в ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали». Она содержит углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь и характеризуется содержанием указанных компонентов в соотношении, мас.%:The prior art steel 20HGR, described in GOST 4543-71 "Rolling of alloy structural steel." It contains carbon, silicon, manganese, sulfur, phosphorus, chromium, nickel, copper and is characterized by the content of these components in the ratio, wt.%:
Известная сталь не гарантирует получение требуемой степени прокаливаемости, у нее ограниченная применимость при отрицательных температурах, что ухудшает потребительские свойства стали.Known steel does not guarantee the required degree of hardenability, it has limited applicability at low temperatures, which affects the consumer properties of the steel.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является борсодержащая марганцовистая сталь (см. GB №2449215 А, С22С 38/54, опубл. 19.11.2008 г.), преимущественно полосовая, содержащая углерод, марганец, кремний, фосфор, серу, хром, никель, медь, молибден, титан, алюминий, бор, кальций, железо и примеси при следующем соотношении компонентов, мас.%:The closest analogue to the claimed object is boron-containing manganese steel (see GB No. 2449215 A, C22C 38/54, publ. November 19, 2008), mainly strip, containing carbon, manganese, silicon, phosphorus, sulfur, chromium, nickel, copper, molybdenum, titanium, aluminum, boron, calcium, iron and impurities in the following ratio of components, wt.%:
Известная сталь не обеспечивает повышенные потребительские свойства в части обработки металла резанием готовых изделий после прокатки на станках автоматах и полуавтоматах.Known steel does not provide enhanced consumer properties in terms of metal cutting of finished products after rolling on machine tools and semiautomatic devices.
Ожидаемый технический результат - повышение потребительских свойств, повышение выхода годного при разливке стали на сортовых МНЛЗ и обеспечение заданной степени прокаливаемости полосового проката.The expected technical result is an increase in consumer properties, an increase in yield when casting steel at high-quality continuous casting machines and ensuring a given degree of hardenability of strip products.
Для решения этой задачи прокат полосовой из борсодержащей марганцовистой стали, содержащей углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, молибден, титан, алюминий, кальций, бор, и железо, отличается тем, что он согласно изобретению содержит компоненты при следующем соотношении (в мас.%):To solve this problem, the rolling of a strip of boron-containing manganese steel containing carbon, silicon, manganese, sulfur, phosphorus, chromium, nickel, copper, molybdenum, titanium, aluminum, calcium, boron, and iron is characterized in that it contains components according to the invention in the following ratio (in wt.%):
при этом отношение [S]/[Al]+[Ti]+[Ca]=0,3…0,5.the ratio [S] / [Al] + [Ti] + [Ca] = 0.3 ... 0.5.
Все вышеуказанные пределы содержания компонентов в предлагаемой стали получены в результате обработки опытных данных.All of the above limits for the content of components in the proposed steel were obtained as a result of processing of experimental data.
Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации содержания отдельных компонентов в марганцовистой стали с микродобавкой бора. В результате этого повышается выход годного при разливке стали на сортовых МНЛЗ, потребительские свойства в части улучшения обрабатываемости резанием и обеспечивается заданная степень прокаливаемости полосового проката.The essence of the proposed technical solution is to optimize the content of individual components in manganese steel with boron microadditive. As a result of this, the yield when casting steel on high-quality continuous casting machines is increased, consumer properties are improved in terms of improving machinability by cutting, and a predetermined degree of hardenability of strip products is ensured.
Получение отношения [S]/[Al]+[Ti]+[Са]=0,3…0,5 обеспечивает получение требуемого состава алюминатов кальция, имеющих низкую температуру плавления и высокую способность их ассимиляции высокоосновным раскисленным шлаком, снижается загрязненность стали неметаллическими включениями, особенно оксидами, улучшается разливаемость металла на сортовых МНЛЗ и выход годного, обрабатываемость резанием, обеспечивается заданная степень прокаливаемости полосового проката. При таком соотношении в жидкой стали образуется комплексное соединение 7Аl2O3·12СаО, имеющее температуру плавления около 1420°С, что ниже температуры кристаллизации стали. При таком соотношении «зарастания» стенок огнеупорных стаканов отсутствуют.Obtaining the ratio [S] / [Al] + [Ti] + [Ca] = 0.3 ... 0.5 provides the required composition of calcium aluminates having a low melting point and high ability to assimilate them with highly basic deoxidized slag, steel contamination with non-metallic inclusions is reduced , especially oxides, improves the spillability of metal on high-quality continuous casting machines and yield, machinability by cutting, a given degree of hardenability of strip products is ensured. With this ratio, a complex compound 7Аl 2 O 3 · 12СаО is formed in liquid steel, having a melting point of about 1420 ° C, which is lower than the crystallization temperature of steel. With this ratio of "overgrowing" the walls of the refractory glasses are absent.
При соотношении [S]/[Al]+[Ti]+[Са]=менее 0,3 в жидкой стали образуются сложные твердые комплексные соединения на основе оксидов алюминия типа Аl2О3, 6Аl2О3·СаО, 2Аl2O3·СаО, имеющие температуру плавления выше 1550°С, что значительно выше температуры кристаллизации стали. Эти твердые включения в процессе непрерывной разливки налипают на внутренних стенках сталеразливочного стакана, при этом уменьшается внутренний диаметр сталеразливочных стаканов, что приводит к снижению скорости разливки и к аварийной остановке МНЛЗ.At a ratio of [S] / [Al] + [Ti] + [Ca] = less than 0.3, complex solid complexes based on aluminum oxides of the type Al 2 O 3 , 6Al 2 O 3 · CaO, 2Al 2 O are formed in liquid steel 3 · CaO having a melting point above 1550 ° C, which is significantly higher than the crystallization temperature of steel. These solid inclusions in the process of continuous casting adhere to the inner walls of the steel pouring cup, while the inner diameter of the steel pouring cups decreases, which leads to a decrease in the casting speed and emergency stop of the continuous casting machine.
При соотношении [Са]/[Al]+[Ti] более 0,5 в металле образуются неметаллические включения в виде СаО, приводящие к загрязнению стали, повышенному износу стопоров промежуточного ковша, колебанию уровня металла в промежуточном ковше, нарушению температурно-скоростного режима разливки и к внеплановому прекращению разливки.At a ratio of [Ca] / [Al] + [Ti] of more than 0.5, non-metallic inclusions in the form of CaO are formed in the metal, leading to steel contamination, increased wear of the stoppers of the intermediate ladle, fluctuations in the level of the metal in the intermediate ladle, and violation of the temperature and temperature casting regime and unscheduled cessation of casting.
Опытную проверку заявляемого технического решения осуществили при производстве стали 40Г1Р в электросталеплавильном цехе ОАО «Магнитогорского металлургического комбината» с последующей ее прокаткой на стане 450. Результаты опытов оценивали по результатам механических испытаний полосового проката.An experimental verification of the proposed technical solution was carried out in the production of 40G1R steel in the electric steel-smelting shop of OJSC Magnitogorsk Iron and Steel Works with its subsequent rolling at 450 mill. The results of the experiments were evaluated by the results of mechanical tests of strip products.
Наилучшие результаты (выход годного проката в пределах 99,0-99,7 при заданной величине его прокаливаемости) получены при использовании предлагаемой стали. Отклонения от требуемого химического состава и получение оптимальной микроструктуры приводили к получению брака по механическим свойствам.The best results (yield of rolled products in the range of 99.0-99.7 for a given value of its hardenability) were obtained using the proposed steel. Deviations from the required chemical composition and obtaining the optimal microstructure led to the marriage of mechanical properties.
Так, при содержании в стали (мас.%) Аl<0,02 (но при рекомендуемом содержании остальных элементов), Ti<0,01, С<0,33, Mn<0,90, Si<0,15, В<0,0010, S<0,01, Cr<0,15, Мо<0,02 и Са<0,0001 (при том же условии) не удалось получить требуемую степень прокаливаемости у 15-25% полосового проката и требуемую обрабатываемость резанием. При содержании в стали (мас.%) Аl>0,05 (но при рекомендуемом содержании остальных элементов), Ti>0,045, С>0,45, Mn>1,30, Si>0,37, В>0,0030, S>0,04, Cr>0,25, Мо>0,04 и Са>0,005, а также повышенном содержании Р, Ni, Сu и N (соответственно больше 0,030, 0,30, 0,30, 0,008) малый выход годного заготовок металла при непрерывной разливке на сортовых МНЛЗ, недостаточная обрабатываемость резанием, повышенная загрязненность проката неметаллическими включениями.So, when the content in steel (wt.%) Al <0.02 (but with the recommended content of the remaining elements), Ti <0.01, C <0.33, Mn <0.90, Si <0.15, V <0.0010, S <0.01, Cr <0.15, Mo <0.02, and Ca <0.0001 (under the same condition), it was not possible to obtain the required degree of hardenability in 15-25% of strip steel and the required workability by cutting. When the content in steel (wt.%) Al> 0.05 (but with the recommended content of the remaining elements), Ti> 0.045, C> 0.45, Mn> 1.30, Si> 0.37, B> 0.0030 , S> 0.04, Cr> 0.25, Mo> 0.04 and Ca> 0.005, as well as an increased content of P, Ni, Cu and N (respectively more than 0.030, 0.30, 0.30, 0.008) small suitable metal billets yield during continuous casting on high-grade continuous casting machines, insufficient machinability by cutting, increased contamination of rolled metal with non-metallic inclusions.
При получении же проката из стали, химический состав которой имел хотя бы один компонент с отличной (от заявляемой) величиной, отсортировка готового проката по недопустимым отклонениям от заданной нормы прокаливаемости составляла не менее 1,4-3,1%, причем в ряде случаев пластичность была неудовлетворительной.Upon receipt of rolled steel, the chemical composition of which had at least one component with a different (from the declared) value, the sorting of finished steel by unacceptable deviations from the set hardenability norm was at least 1.4-3.1%, and in some cases ductility was unsatisfactory.
Сравнительные испытания борсодержащей марганцовистой стали, выбранной в качестве ближайшего аналога, привели к отсортировке по вышеназванной причине от 4-7% готового проката. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для выполнения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.Comparative tests of boron-containing manganese steel, selected as the closest analogue, led to sorting for the above reason from 4-7% of finished steel. Thus, an experimental verification confirmed the acceptability of the technical solution found to fulfill the goal and its advantage over a known object.
Внедрение предлагаемого изобретения при производстве борсодержащей марганцовистой стали позволит повысить прибыль от реализации проката с улучшенными потребительскими свойствами не менее чем на 5%.The implementation of the invention in the production of boron-containing manganese steel will increase profits from the sale of rolled products with improved consumer properties by at least 5%.
Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.
Полосовая борсодержащая марганцовистая сталь толщиной 36 мм содержит (мас.%):36 mm strip boron-containing manganese steel contains (wt.%):
С=0,41; Si=0,32; Mn=1,24; S=0,028; P=0,012; Cr=0,17; Ni=0,05; Сu=0,055; Мо=0,026; Al=0,03; Ti=0,044; В=0,0026; Са=0,0017, остальное - железо.C = 0.41; Si = 0.32; Mn = 1.24; S = 0.028; P = 0.012; Cr = 0.17; Ni = 0.05; Cu = 0.055; Mo = 0.026; Al = 0.03; Ti = 0.044; B = 0.0026; Ca = 0.0017, the rest is iron.
При этом [S]/[Al]+[Ti]+[Са]=0,369.Moreover, [S] / [Al] + [Ti] + [Ca] = 0.369.
Прокаливаемость стали - 39 ед. HRC (норма - не более 46).Hardenability of steel - 39 units. HRC (norm - not more than 46).
Claims (1)
при этом отношение [S]/[Al]+[Ti]+[Ca]=0.3÷0,5. Rolled strip from boron-containing manganese steel containing carbon, silicon, manganese, sulfur, phosphorus, chromium, nickel, copper, molybdenum, titanium, aluminum, calcium, boron and iron, characterized in that the steel contains components in the following ratio, wt.% :
the ratio [S] / [Al] + [Ti] + [Ca] = 0.3 ÷ 0.5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149901/02A RU2458177C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Strip rolled products from boron-containing manganese steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149901/02A RU2458177C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Strip rolled products from boron-containing manganese steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010149901A RU2010149901A (en) | 2012-06-10 |
RU2458177C1 true RU2458177C1 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46679640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010149901/02A RU2458177C1 (en) | 2010-12-03 | 2010-12-03 | Strip rolled products from boron-containing manganese steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2458177C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696798C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-08-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Medium carbon chrome-molybdenum easily processed bn-containing steel |
RU2696802C1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-08-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Easily machined chromo-manganese molybdenum bn-containing steel |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1492952A (en) * | 1973-10-03 | 1977-11-23 | Inland Steel Co | Elongated leaded steel casting |
RU2326179C2 (en) * | 2002-11-19 | 2008-06-10 | Эндюстель Крезо | Method of manufacture of wear-resistant steel sheet and steel sheet manufactured using this method |
RU2327802C2 (en) * | 2002-11-19 | 2008-06-27 | Эндюстель Крёзо | Method of producing sheet steel possessing abrasion resistance characteristics and sheet produced by means of method |
RU2336363C2 (en) * | 2002-11-19 | 2008-10-20 | Эндюстель Крёзо | Welded detail out of structural steel and method of its fabrication |
GB2449215A (en) * | 2007-03-16 | 2008-11-19 | Kobe Steel Ltd | Welded steel pipe with UTS of 1750 N/mm2 or more |
-
2010
- 2010-12-03 RU RU2010149901/02A patent/RU2458177C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1492952A (en) * | 1973-10-03 | 1977-11-23 | Inland Steel Co | Elongated leaded steel casting |
RU2326179C2 (en) * | 2002-11-19 | 2008-06-10 | Эндюстель Крезо | Method of manufacture of wear-resistant steel sheet and steel sheet manufactured using this method |
RU2327802C2 (en) * | 2002-11-19 | 2008-06-27 | Эндюстель Крёзо | Method of producing sheet steel possessing abrasion resistance characteristics and sheet produced by means of method |
RU2336363C2 (en) * | 2002-11-19 | 2008-10-20 | Эндюстель Крёзо | Welded detail out of structural steel and method of its fabrication |
GB2449215A (en) * | 2007-03-16 | 2008-11-19 | Kobe Steel Ltd | Welded steel pipe with UTS of 1750 N/mm2 or more |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696798C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-08-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Medium carbon chrome-molybdenum easily processed bn-containing steel |
RU2696802C1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-08-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Easily machined chromo-manganese molybdenum bn-containing steel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010149901A (en) | 2012-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104109816B (en) | Carburizing alloy steel, and preparation method and application thereof | |
JP6058439B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent cold workability and surface hardness after processing | |
KR101492782B1 (en) | Steel sheet | |
CN109234508A (en) | A kind of medium carbon steel wire rod and its production method with high intensity and high-ductility | |
CN106103770A (en) | High tensile hot rolled steel sheet and manufacture method thereof | |
JP6177551B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent drawability and surface hardness after processing | |
US20190233927A1 (en) | Steel for Machine Structural Use | |
EP3492614A1 (en) | Steel for machine structures | |
CN111065755A (en) | Steel material having excellent rolling fatigue characteristics | |
EP2682491A1 (en) | Hot work tool steel having excellent toughness, and process of producing same | |
US2291842A (en) | Production of steel | |
RU2458177C1 (en) | Strip rolled products from boron-containing manganese steel | |
US11021776B2 (en) | Method of manufacture of multiphase, hot-rolled ultra-high strength steel | |
JP6652021B2 (en) | Hot forging steel and hot forged products | |
RU2562719C1 (en) | Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners | |
RU2355785C2 (en) | Section iron made of boron steel of increased hardenability | |
Ryabov et al. | A new free-machining steel containing bismuth and calcium | |
JP5837837B2 (en) | High-hardness BN free cutting steel with a tool life of 300HV10 or higher | |
RU2492248C2 (en) | Method of producing boron-containing steel | |
KR101657850B1 (en) | Medium carbon free cutting steel having excellent hardenability and method for manufacturing the same | |
WO2014088454A1 (en) | Low-alloy, high-strength structural steel | |
KR101676144B1 (en) | Medium carbon free cutting steel having hot workability and method for manufacturing the same | |
RU2469106C1 (en) | Round rolled stock from boron-containing steel of increased hardening capacity | |
JP2019099866A (en) | Two-phase stainless steel and weld article thereof | |
JP3253702B2 (en) | Carbon steel for machine structure with excellent machinability |