RU2484172C1 - Round gaged profiled tolled bars - Google Patents
Round gaged profiled tolled bars Download PDFInfo
- Publication number
- RU2484172C1 RU2484172C1 RU2012100198/02A RU2012100198A RU2484172C1 RU 2484172 C1 RU2484172 C1 RU 2484172C1 RU 2012100198/02 A RU2012100198/02 A RU 2012100198/02A RU 2012100198 A RU2012100198 A RU 2012100198A RU 2484172 C1 RU2484172 C1 RU 2484172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- hardness
- content
- manganese
- carbon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката в прутках, калиброванного, круглого, из среднеуглеродистой стали повышенной обрабатываемости резанием, диаметром 32, 45, 54, 55 мм, используемого для изготовления штоков амортизаторов.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of long products in bars, calibrated, round, from medium carbon steel with high machinability by cutting, with a diameter of 32, 45, 54, 55 mm, used for the manufacture of shock absorber rods.
Известен круглый сортовой прокат, горячекатаный, с заданными параметрами структуры, твердости и механических свойств, изготовленный из легированной стали, состав которой описан в способе производства прутка из среднеуглеродистой стали, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,42-0,50, марганец 0,50-0,80, кремний 0,17-0,37, сера 0,020-0,040, фосфор 0,001-0,030, алюминий 0,03-0,05, кальций 0,001-0,010, кислород 0,001-0,015, хром не более 0,25%, никель до 0,25%, медь не более 0,25%, молибден не более 0,10%, мышьяк не более 0,08%, азот - не более 0,015%. Железо и неизбежные примеси - остальное, при этом соотношение содержания кислорода и кальция, а также кальция и серы определяются по следующим зависимостям: кислород/кальций 1÷4,5 и кальций/сера ≥0,065.Known round long products, hot-rolled, with the specified parameters of structure, hardness and mechanical properties, made of alloy steel, the composition of which is described in the method of manufacturing a bar from medium carbon steel, with the following ratio of components, wt.%: Carbon 0.42-0.50 , manganese 0.50-0.80, silicon 0.17-0.37, sulfur 0.020-0.040, phosphorus 0.001-0.030, aluminum 0.03-0.05, calcium 0.001-0.010, oxygen 0.001-0.015, chromium not more than 0.25%, nickel up to 0.25%, copper no more than 0.25%, molybdenum no more than 0.10%, arsenic no more than 0.08%, nitrogen no more than 0.015%. Iron and inevitable impurities - the rest, while the ratio of oxygen and calcium, as well as calcium and sulfur are determined by the following dependencies: oxygen / calcium 1 ÷ 4,5 and calcium / sulfur ≥0,065.
В результате горячей прокатки и последующей горячей калибровки со степенью деформации 25% получают сортовой прокат диаметром до 25 мм с кривизной прутков не более 0,7 мм/м. Структура пластинчатого перлита, обезуглероженный слой глубиной 0,05 мм, балл действительного зерна - 7, твердость заготовки 229-241 НВ, временное сопротивление разрыву 680 МПа, относительное удлинение 9%, относительное сужение 42% (РФ, патент №2285053, C21D 8/06, С22С 38/12, С21С 5/04, 10.01.2006).As a result of hot rolling and subsequent hot calibration with a degree of deformation of 25%, long products with a diameter of up to 25 mm with a bar curvature of not more than 0.7 mm / m are obtained. The structure of lamellar perlite, decarburized layer with a depth of 0.05 mm, the actual grain score is 7, the workpiece hardness is 229-241 HB, the tensile strength is 680 MPa, the elongation is 9%, the relative narrowing is 42% (RF Patent No. 2285053, C21D 8 / 06, C22C 38/12, C21C 5/04, 01/10/2006).
Наиболее близким к предлагаемому является круглый сортовой прокат, горячекатаный, с заданными параметрами структуры и механических свойств, изготовленный из легированной стали, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,42-0,50, марганец 0,50-0,80, кремний 0,17-0,37, сера 0,020-0,040, фосфор 0,001-0,030, алюминий 0,03-0,05, кальций 0,001-0,010, кислород 0,001-0,015, хром не более 0,25, никель не более до 0,025, медь не более 0,25, молибден не более 0,10, мышьяк не более 0,08, азот - не более 0,015, железо и неизбежные примеси - остальное, при этом соотношение содержания кислорода и кальция, а также кальция и серы определяются по следующим зависимостям: кислород/кальций=1÷4,5 и кальций/сера ≥0,065.Closest to the offer is round long products, hot-rolled, with the specified parameters of the structure and mechanical properties, made of alloy steel, with the following ratio of components, wt.%: Carbon 0.42-0.50, manganese 0.50-0.80 , silicon 0.17-0.37, sulfur 0.020-0.040, phosphorus 0.001-0.030, aluminum 0.03-0.05, calcium 0.001-0.010, oxygen 0.001-0.015, chromium not more than 0.25, nickel not more than 0.025, copper no more than 0.25, molybdenum no more than 0.10, arsenic no more than 0.08, nitrogen no more than 0.015, iron and unavoidable impurities the rest, while the ratio of oxygen and cal Calcium, as well as calcium and sulfur are determined by the following relationships: oxygen / calcium = 1 ÷ 4.5 and calcium / sulfur ≥0.065.
Диаметр проката составляет от 10 до 30 мм. Неметаллические включения сульфидов имеют двухслойную структуру - сульфид с оксидной оболочкой, кривизна прутков - не более 1,0 мм/м.Diameter of hire is from 10 to 30 mm. Non-metallic inclusions of sulfides have a two-layer structure - sulfide with an oxide shell, the curvature of the bars is not more than 1.0 mm / m.
Прокат имеет пластинчатую феррито-перлитовую структуру, размер действительного зерна - 5-8 балл, имеет обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра, твердость заготовки 229-255, временное сопротивление разрыву не менее 640 МПа, относительное удлинение не менее 6%, относительное сужение не менее 30% (РФ, патент №2283875, C21D 8/06, С22С 38/44, 20.09.2006).The rolled product has a lamellar ferritic-pearlite structure, the actual grain size is 5-8 points, the decarburized layer is not more than 1.5% of the diameter, the hardness of the workpiece is 229-255, the tensile strength is not less than 640 MPa, the elongation is not less than 6%, relative narrowing of at least 30% (RF patent No. 2283875, C21D 8/06, C22C 38/44, 09/20/2006).
Недостаток выявленных в процессе патентного поиска известных технических решений заключается в том, что они позволяют изготавливать круглый сортовой прокат с благоприятными соотношениями механических свойств, твердости, структуры и чистоты по неметаллическим включениям, обеспечивающими оптимальные условия для получения повышенных характеристик обрабатываемости резанием, только с диаметрами от 10 до 30 мм.The disadvantage of the known technical solutions identified in the patent search process is that they make it possible to produce round sections with favorable ratios of mechanical properties, hardness, structure and cleanliness from non-metallic inclusions, providing optimal conditions for obtaining improved machinability by cutting, with diameters from 10 only up to 30 mm.
Заявленное изобретение решает задачу создания сортового проката калиброванного, круглого в прутках, осуществление которого обеспечивает возможность получения технического результата, заключающегося в возможности получения проката диаметром от 32 до 55 мм с благоприятными соотношениями механических свойств, твердости, структуры и чистоты по неметаллическим включениям, обеспечивающими оптимальные условия для получения повышенных характеристик обрабатываемости резанием.The claimed invention solves the problem of creating long products calibrated, round in bars, the implementation of which provides the opportunity to obtain a technical result, consisting in the possibility of obtaining rolled products with a diameter of 32 to 55 mm with favorable ratios of mechanical properties, hardness, structure and purity for non-metallic inclusions, providing optimal conditions for improved machinability.
Сущность изобретения заключается в том, что в заявленном сортовом прокате калиброванном, круглом, в прутках, с заданными параметрами твердости и структуры, из легированной стали, содержащей углерод, марганец, кремний, серу, фосфор, хром, железо и неизбежные примеси, новым является то, что сталь содержит входящие в нее компоненты в следующих соотношениях, мас.%: углерод 0,48-0,53; марганец 0,50-0,75; кремний 0,36-0,60; сера 0,005-0,020; фосфор 0,001-0,030; хром 2,70-3,20; железо и неизбежные примеси - остальное, при этом в качестве неизбежных примесей сталь содержит массовую долю элементов, в %: молибдена не более 0,15, ванадия не более 0,05, никеля не более 0,25, меди не более 0,25, при этом прокат, диаметром от 32 до 55 мм, имеет размер аустенитного зерна не более 5 номера, содержание неметаллических включений по среднему баллу не более 3,5, кривизну не более 1,0 мм/м, твердость не более 241 НВ, обезуглероженный слой не более 1,0% от диаметра проката, однородную макроструктуру.The essence of the invention lies in the fact that in the claimed long products calibrated, round, in bars, with specified parameters of hardness and structure, of alloy steel containing carbon, manganese, silicon, sulfur, phosphorus, chromium, iron and inevitable impurities, new is that the steel contains its constituent components in the following proportions, wt.%: carbon 0.48-0.53; manganese 0.50-0.75; silicon 0.36-0.60; sulfur 0.005-0.020; phosphorus 0.001-0.030; chrome 2.70-3.20; iron and inevitable impurities - the rest, while steel contains the mass fraction of elements as inevitable impurities, in%: molybdenum not more than 0.15, vanadium not more than 0.05, nickel not more than 0.25, copper not more than 0.25, while rolling, with a diameter of 32 to 55 mm, has an austenitic grain size of not more than 5 numbers, the content of non-metallic inclusions in the average score is not more than 3.5, the curvature is not more than 1.0 mm / m, the hardness is not more than 241 HB, the decarburized layer no more than 1.0% of rolled diameter, homogeneous macrostructure.
Качественный и количественный химический состав стали в заявленном круглом сортовом калиброванном прокате обусловлен следующим.Qualitative and quantitative chemical composition of steel in the declared round high-quality calibrated steel is due to the following.
Углерод - это элемент, который выполняет основную роль при формировании твердости и пластичности стали. Повышение пластичности стали в литом состоянии способствует снижению образования трещин и рванин и гарантирует прокатку стали без дефектов. Углерод участвует в протекании процесса образования графитовых включений в структуре стали и в процессе образования частиц карбидной фазы в металлической матрице. При содержании углерода менее 0,48% образуется недостаточное количество как свободного углерода, так и карбидов, что приводит к снижению прочностных свойств стали. При содержании углерода более 0,53% происходит выделение избыточного количества частиц карбидной фазы неблагоприятной формы, что приводит к снижению пластических свойств стали, а следовательно, ухудшает характеристики резания при обработке проката. При этом в обоих случаях это сказывается отрицательно на однородности проката, что в дальнейшем снижает характеристики резания. Содержание углерода в пределах 0,48-0,53% является оптимальным, при котором углерод, участвуя в формировании структуры и механических свойств заявленной стали, обеспечивает их требуемые количественные характеристики.Carbon is an element that plays a major role in the formation of hardness and ductility of steel. Increasing the ductility of steel in the molten state helps to reduce the formation of cracks and flaws and guarantees rolling of steel without defects. Carbon is involved in the formation of graphite inclusions in the steel structure and in the formation of particles of the carbide phase in the metal matrix. When the carbon content is less than 0.48%, an insufficient amount of both free carbon and carbides is formed, which leads to a decrease in the strength properties of steel. When the carbon content is more than 0.53%, an excess amount of particles of the carbide phase of an unfavorable shape is released, which leads to a decrease in the plastic properties of steel and, therefore, worsens the cutting characteristics during processing of rolled products. Moreover, in both cases, this affects the uniformity of the rental, which further reduces the cutting characteristics. The carbon content in the range of 0.48-0.53% is optimal, in which carbon, participating in the formation of the structure and mechanical properties of the declared steel, provides their required quantitative characteristics.
Марганец используют, с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, с другой стороны, как элемент, повышающий устойчивость переохлажденного аустенита стали. Марганец, растворяясь в металлической основе, стабилизирует перлит, способствуя тем самым формированию однородной макроструктуры стали. При этом верхний уровень содержания марганца - 0,75%, определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижний - 0,50%, необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности стали. Кроме того, при содержании марганца менее 0,50% в структуре стали наблюдается присутствие включений феррита. При содержании марганца более 0,75% наблюдается локальное пересыщение ферритной составляющей перлита марганцем. Содержание марганца в пределах 0,50-0,75% является оптимальным, улучшающим характеристики резания заявленного проката.Manganese is used, on the one hand, as a solid solution hardener, and on the other hand, as an element that increases the stability of supercooled austenite of steel. Manganese, dissolving in a metal base, stabilizes perlite, thereby contributing to the formation of a homogeneous macrostructure of steel. In this case, the upper level of manganese content is 0.75%, determined by the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower - 0.50%, by the need to ensure the required level of strength of steel. In addition, with a manganese content of less than 0.50%, the presence of ferrite inclusions is observed in the steel structure. When the manganese content is more than 0.75%, a local supersaturation of the ferrite component of perlite with manganese is observed. The manganese content in the range of 0.50-0.75% is optimal, improving the cutting characteristics of the declared hire.
Количественное содержание углерода (0,48-0,53%) в заявленной стали при заявленном количественном содержании марганца (0,50-0,75%) позволяет повысить пластичность литого металла, уменьшить красноломкость и уменьшить анизотропию деформированного металла (пластичность металла в поперечном направлении значительно ниже пластичности металла в продольном направлении). При содержании углерода более 0,53% снижается обрабатываемость проката, а именно: ухудшаются условия резания металла, скорость резанием уменьшается. То же самое происходит и при увеличении марганца более 0,75%.The quantitative carbon content (0.48-0.53%) in the declared steel with the declared quantitative content of manganese (0.50-0.75%) allows to increase the ductility of the cast metal, reduce the red breaking strength and reduce the anisotropy of the deformed metal (the ductility of the metal in the transverse direction significantly lower ductility of the metal in the longitudinal direction). When the carbon content is more than 0.53%, the workability of the rolled metal is reduced, namely: the metal cutting conditions are worsened, the cutting speed decreases. The same thing happens with an increase in manganese over 0.75%.
При содержании углерода ниже 0,48% снижаются механические свойства, в том числе и временное сопротивление. Содержание марганца ниже 0,50% приводит к возрастанию красноломкости.When the carbon content is below 0.48%, mechanical properties are reduced, including temporary resistance. A manganese content below 0.50% leads to an increase in red fragility.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию - 0,36% обусловлен технологией раскисления стали. Содержание кремния выше 0,60% неблагоприятно сказывается на характеристиках пластичности стали, а следовательно, на характеристиках резания.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower limit on silicon - 0.36% is due to the technology of deoxidation of steel. A silicon content above 0.60% adversely affects the ductility characteristics of the steel, and hence the cutting performance.
Кремний способствует выделению углерода в свободном виде в соответствие со стабильной системой железо-углерод, что значительно повышает показатели износостойкости сплава. Для заявленного количественного содержания углерода в заявленной стали кремний в количестве менее 0,36% не оказывает значительного влияния на процесс графитизации, вследствие чего углерод находится в связанном состоянии, что приводит к значительному износу изделий при эксплуатации в условиях интенсивного трения. При содержании кремния более 0,60% увеличивается активность углерода стали и, соответственно, тенденция к осаждению первичных карбидов. Кроме того, кремний является элементом, стабилизирующим феррит, что является неблагоприятным свойством кремния. При содержании кремния более 0,60%, возможен захват феррита сталью в свою матрицу. Кроме того, превышение содержания кремния 0,60% приводит к появлению в структуре стали повышенного количества крупных включений графита неблагоприятной формы. В заявленном составе стали количественное содержание кремния (0,36-0,60%) находится в соответствии с количественным содержанием углерода, что обеспечивает достижение заявленного технического результата.Silicon contributes to the release of carbon in free form in accordance with a stable iron-carbon system, which significantly increases the wear resistance of the alloy. For the claimed quantitative carbon content in the declared steel, silicon in an amount of less than 0.36% does not significantly affect the graphitization process, as a result of which carbon is in a bound state, which leads to significant wear of products during operation under intense friction. When the silicon content is more than 0.60%, the carbon activity of the steel increases and, accordingly, the tendency to the deposition of primary carbides. In addition, silicon is an element that stabilizes ferrite, which is an unfavorable property of silicon. When the silicon content is more than 0.60%, ferrite can be captured by steel in its matrix. In addition, an excess of 0.60% silicon leads to the appearance in the steel structure of an increased amount of large inclusions of graphite of an unfavorable shape. In the claimed steel composition, the quantitative content of silicon (0.36-0.60%) is in accordance with the quantitative content of carbon, which ensures the achievement of the claimed technical result.
Хром, как и марганец, используют, с одной стороны, как упрочнитель твердого раствора, с другой стороны, как элемент, повышающий устойчивость переохлажденного аустенита стали. Кроме того, хром представляет собой эффективный легирующий элемент, повышающий коррозионную стойкость к газообразному диоксиду углерода, повышает твердость и прочность при незначительном уменьшении пластичности. При заявленном содержании углерода хром в заявленном количестве 2,70-3,20% полностью растворяется в цементите, образуя сложные карбиды типа (Fe, Cr)3C, что способствует получению высокой и равномерной твердости, износостойкой поверхности. При содержании хрома менее 2,7% снижается твердость и износостойкость стали. При содержании более 3,2% карбиды укрупняются, увеличивается их количество, что приводит к снижению пластических свойств стали, а следовательно, ухудшаются условия резания.Chrome, like manganese, is used, on the one hand, as a hardener of a solid solution, and on the other hand, as an element that increases the stability of supercooled austenite of steel. In addition, chromium is an effective alloying element that increases the corrosion resistance to gaseous carbon dioxide, increases hardness and strength with a slight decrease in ductility. With the stated carbon content, chromium in the declared amount of 2.70-3.20% is completely soluble in cementite, forming complex carbides of the type (Fe, Cr) 3 C, which contributes to obtaining high and uniform hardness, wear-resistant surface. When the chromium content is less than 2.7%, the hardness and wear resistance of the steel decreases. With a content of more than 3.2%, carbides are enlarged, their number increases, which leads to a decrease in the plastic properties of steel, and therefore, cutting conditions are worsened.
Содержание хрома в совокупности с марганцем: верхний уровень содержания марганца - 0,75% и хрома - 3,20% - определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали при сохранении выполнения требований к твердости, а нижний уровень содержания марганца - 0,50% и хрома - 2,70% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня прочности данной стали.The chromium content in conjunction with manganese: the upper level of manganese - 0.75% and chromium - 3.20% - is determined by the need to ensure the required level of ductility of steel while maintaining the requirements for hardness, and the lower level of manganese - 0.50% and chromium - 2.70% is determined by the need to ensure the required level of strength of this steel.
Сера глобулизирует сульфидные включения и участвует в формировании уровня пластичности стали, способствует складыванию образующейся при механической обработке стружки. Нижний предел (0,005%) обусловлен вопросами технологичности производства. Верхний предел (0,020%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали. Кроме того, ограничение по верхнему уровню содержания серы (0,020%) обусловлено тем, что при высокой концентрации серы плохо завариваются во время обработки давлением усадочные пустоты слитка, которые обычно являются местом скопления неметаллических включений, особенно сульфидов. Заявленное количественное содержание серы в составе стали (0,005-0,020%) является оптимальным для достижения заявленного технического результата.Sulfur globularizes sulfide inclusions and participates in the formation of the ductility level of steel, and contributes to the folding of chips formed during mechanical processing. The lower limit (0.005%) is due to issues of manufacturability. The upper limit (0.020%) is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel. In addition, the restriction on the upper level of sulfur content (0.020%) is due to the fact that, at high sulfur concentrations, the shrinkage voids of the ingot, which are usually the accumulation of non-metallic inclusions, especially sulfides, are poorly welded during pressure treatment. The claimed quantitative sulfur content in the steel composition (0.005-0.020%) is optimal for achieving the claimed technical result.
Фосфор - элемент, способствующий улучшению характеристик резания стали, так как участвует в формировании уровня пластичности и однородности стали. При этом верхний уровень содержания фосфора (0,030%) обусловлен необходимостью предотвращения развития процессов обратимой отпускной хрупкости стали, а также обеспечения требуемого уровня пластичности стали. Нижний уровень содержания фосфора (0,001%) обусловлен необходимостью обеспечения требуемого уровня прочности и обрабатываемости резанием стали.Phosphorus is an element that contributes to the improvement of steel cutting characteristics, since it is involved in the formation of the level of plasticity and uniformity of steel. Moreover, the upper level of phosphorus content (0.030%) is due to the need to prevent the development of processes of reversible temper brittleness of steel, as well as to ensure the required level of ductility of steel. The lower level of phosphorus (0.001%) is due to the need to ensure the required level of strength and machinability by cutting steel.
Медь, ванадий, молибден и никель входят в состав стали в качестве примесей.Copper, vanadium, molybdenum and nickel are components of steel as impurities.
Медь (не более 0,25%) в заданных пределах обеспечивает повышение механических свойств и износостойкости в условиях высоких температур и теплосмен. Нижний предел не определен, так как обусловлен вопросами технологичности производства.Copper (not more than 0.25%) within the specified limits provides an increase in mechanical properties and wear resistance at high temperatures and heat transfer. The lower limit is not defined, as it is due to issues of manufacturability.
Ванадий вводится в композицию данной стали с целью обеспечения мелкодисперсной, однородной зеренной структуры. При этом он управляет процессами в нижней части аустенитной области (определяет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует структуру при термомеханической обработке, повышает температуру рекристаллизации и, как следствие, влияет на характер - превращения). Верхняя граница содержания ванадия 0,05% обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали.Vanadium is introduced into the composition of this steel in order to provide a finely dispersed, uniform grain structure. Moreover, it controls the processes in the lower part of the austenitic region (determines the tendency to growth of austenite grain, stabilizes the structure during thermomechanical processing, increases the temperature of recrystallization and, as a result, affects the nature of the transformation). The upper limit of the vanadium content of 0.05% is due to the need to ensure the required level of ductility of steel.
Молибден (не более 0,15%) повышает твердость, прочность, обрабатываемость резанием, жаропрочность, способствует образованию мелкозернистой структуры.Molybdenum (not more than 0.15%) increases hardness, strength, machinability, heat resistance, promotes the formation of a fine-grained structure.
Никель (не более 0,25%) в заявленном количестве нейтрализует вредные влияния со стороны меди, которые заключаются в возможности образования трещин на поверхности во время горячей прокатки. Также способствует поглощению газов металлом в процессе плавки, в особенности водорода, который вызывает образование в слитках газовых пузырей, а в случае крупнозернистой первичной структуры - трещин по границам зерен.Nickel (not more than 0.25%) in the declared amount neutralizes the harmful effects of copper, which are the possibility of cracking on the surface during hot rolling. It also contributes to the absorption of gases by the metal during the smelting process, in particular hydrogen, which causes the formation of gas bubbles in the ingots, and in the case of a coarse-grained primary structure, cracks along the grain boundaries.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что заявленный состав стали, из которой изготавливают заявленный сортовой прокат калиброванный, круглый в прутках, при осуществлении обеспечивает получение технического результата, заключающегося в возможности получения проката, калиброванного, круглого, в прутках, диаметрами 32 до 55 мм, с благоприятными соотношениями механических свойств, твердости, структуры и чистоты по неметаллическим включениям, обеспечивающими оптимальные условия для получения повышенных характеристик обрабатываемости резанием.Thus, from the foregoing, it follows that the claimed composition of the steel from which the claimed long products are manufactured is calibrated, round in bars, when implemented, provides a technical result consisting in the possibility of obtaining rolled, calibrated, round, in bars, with diameters of 32 to 55 mm, with favorable ratios of mechanical properties, hardness, structure and purity for non-metallic inclusions, providing optimal conditions for obtaining improved machinability and cutting.
Заявленный прокат, диаметром от 32 до 55 мм, имеет размер аустенитного зерна не более 5 номера, содержание неметаллических включений по среднему баллу не более 3,5, кривизну не более 1,0 мм/м, твердость не более 241 НВ, обезуглероженный слой не более 1,0% от диаметра проката, однородную макроструктуру.The declared hire, with a diameter of 32 to 55 mm, has an austenitic grain size of not more than 5 numbers, the content of non-metallic inclusions in the average score is not more than 3.5, the curvature is not more than 1.0 mm / m, the hardness is not more than 241 HB, the decarburized layer is not more than 1.0% of rolled diameter, homogeneous macrostructure.
Глубина обезуглероженного слоя не более 1,0% от диаметра проката не вызывает образования трещин и преждевременного разрушения изделий.The depth of the decarburized layer of not more than 1.0% of the diameter of the rolled product does not cause cracking and premature failure of the products.
Благодаря тому, что зерно аустенита размером не более 5 номера (в прототипе 5-8), повышается прочность, пластичность и порог хладноломкости, снижается склонность стали к хрупкому разрушению.Due to the fact that the austenite grain size is not more than 5 numbers (in the prototype 5-8), the strength, ductility and cold brittleness threshold are increased, the tendency of steel to brittle fracture is reduced.
Требования, предъявляемые к твердости проката не более 241 НВ (в прототипе 229-255 НВ), позволяют получить более мягкий металл, что обеспечивает получение повышенных характеристик обрабатываемости резанием.The requirements for the hardness of the rolled product is not more than 241 HB (in the prototype 229-255 HB), you can get a softer metal, which provides improved machinability by cutting.
Содержание неметаллических включений по среднему баллу не более 3,5 и однородная макроструктура проката повышают прочность и пластичность заявленного проката.The content of non-metallic inclusions with an average score of not more than 3.5 and a homogeneous rolled macrostructure increase the strength and ductility of the declared hire.
В результате обеспечивается возможность получения проката диаметром от 32 до 55 мм с благоприятными соотношениями механических свойств, твердости, структуры и чистоты по неметаллическим включениям, обеспечивающими оптимальные условия для получения повышенных характеристик обрабатываемости резанием.As a result, it is possible to obtain rolled products with a diameter of 32 to 55 mm with favorable ratios of mechanical properties, hardness, structure and purity for non-metallic inclusions, providing optimal conditions for obtaining improved characteristics of machinability by cutting.
В результате произведенных плавок получали сортовой прокат калиброванный, круглый, в прутках, требуемых диаметров, с характеристиками: размер аустенитного зерна проката не более 5 балла, содержание неметаллических включений по среднему баллу не более 3,5. Прокат с диаметрами от 32 до 55 мм имел кривизну не более 1,0 мм/м, твердость не более 241 НВ, обезуглероженный слой не более 1,0% от диаметра проката, однородную макроструктуру.As a result of the produced melts, we obtained calibrated rolled sections, round, in bars, of required diameters, with the following characteristics: austenitic grain size of rolled products not more than 5 points, the content of non-metallic inclusions according to the average point not more than 3.5. Rolled products with diameters from 32 to 55 mm had a curvature of not more than 1.0 mm / m, hardness not more than 241 HB, decarburized layer not more than 1.0% of the diameter of the rolled product, homogeneous macrostructure.
Полученные результаты подтверждены примерами.The results obtained are confirmed by examples.
Выплавку исследуемой стали производили в 80-тонной дуговой сталеплавильной печи (ДСП-80) с использованием в шихте до 40% жидкого чугуна.Smelting of the investigated steel was carried out in an 80-ton arc steel-smelting furnace (DSP-80) using up to 40% liquid cast iron in a charge.
В ходе выплавки полупродукта осуществляется обезуглероживание, дефосфорация полупродукта и нагрев до температуры 1620-1650°C.During the smelting of the intermediate, decarburization, dephosphorization of the intermediate and heating to a temperature of 1620-1650 ° C are carried out.
Во время выпуска полупродукта из ДСП-80 осуществляются раскисление металла чушковым алюминием и предварительное легирование марганцем, хромом, кремнием на нижний предел требуемого содержания с учетом остаточного содержания элементов.During the release of the intermediate from DSP-80, metal is deoxidized with pig aluminum and pre-alloyed with manganese, chromium, silicon to the lower limit of the required content, taking into account the residual content of elements.
После выпуска осуществляется продувка металла аргоном через донный продувочный блок.After release, the metal is purged with argon through the bottom purge unit.
Дальнейшая обработка металла производилась на установке внепечной обработки стали (УВОС), где осуществляются наведение рафинировочного шлака присадкой извести и плавикового шпата, продувка металла аргоном через донный продувочный блок, десульфурация, нагрев металла до необходимой температуры, корректировка химического состава металла присадкой кусковых ферросплавов и порошковой проволоки с наполнителями.Further metal processing was carried out at an out-of-furnace steel processing unit (UVOS), where refining slag was added by adding lime and fluorspar, metal was purged with argon through a bottom blowing unit, desulfurization, heating of the metal to the required temperature, adjustment of the chemical composition of the metal by addition of lumpy ferroalloys and flux-cored wire with fillers.
Пример 1, плавка 7936. В результате выплавки получена сталь с химическим составом в мас.%: C=0,49; Mn=0.60; Si=0,45; Cr=3,07; S=0,008, P=0,016.Example 1, smelting 7936. As a result of smelting, steel with a chemical composition in wt.% Was obtained: C = 0.49; Mn = 0.60; Si = 0.45; Cr = 3.07; S = 0.008, P = 0.016.
В результате горячей прокатки и последующей калибровки получаем сортовой прокат диаметром 45 мм, длиной 5600 мм, с твердостью 207НВ. Обезуглероженного слоя нет. Размер аустенитного зерна - 7 балл.As a result of hot rolling and subsequent calibration, we obtain long products with a diameter of 45 mm, a length of 5600 mm, and a hardness of 207NV. There is no decarburized layer. The size of the austenitic grain is 7 points.
Для получения требуемой твердости металл отжигался в печи камерного типа: нагрев до температуры 670°C, выдержка при этой температуре 15 часов, охлаждение с печью до 600°C, дальнейшее охлаждение на воздухе.To obtain the required hardness, the metal was annealed in a chamber type furnace: heating to a temperature of 670 ° C, holding at this temperature for 15 hours, cooling with a furnace to 600 ° C, and further cooling in air.
Макроструктура при проверке на протравленных темплетах: центральная пористость - 1 балл, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 0 балл, подусадочная ликвация - 0 балл, подкорковые пузыри - 0 балл, межкристаллитные трещины - 0 балл.The macrostructure when tested on etched templates: central porosity - 1 point, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 0 point, segregation segregation - 0 point, subcortical bubbles - 0 point, intergranular cracks - 0 point.
Механические свойства в состоянии поставки: предел текучести - 630 Н/мм2, временное сопротивление - 780 Н/мм2, относительное удлинение - 21,5%, относительное сужение - 67%, ударная вязкость KCU - 99 Дж/см2. Неметаллические включения контролируются по ГОСТ 1778-70.Mechanical properties at delivery: yield strength - 630 N / mm 2 , tensile strength - 780 N / mm 2 , elongation - 21.5%, relative narrowing - 67%, impact strength KCU - 99 J / cm 2 . Non-metallic inclusions are controlled according to GOST 1778-70.
Пример 2, плавка 2861. В результате выплавки получена сталь с химическим составом в мас.%: C=0,51; Mn=0.56; Si=0,43; Cr=2,86; S=0,015, P=0,020.Example 2, smelting 2861. As a result of smelting, steel with a chemical composition in wt.% Was obtained: C = 0.51; Mn = 0.56; Si = 0.43; Cr = 2.86; S = 0.015, P = 0.020.
В результате горячей прокатки и последующей калибровки получаем сортовой прокат диаметром 54 мм, длиной 5400 мм, с твердостью 229НВ. Обезуглероженного слоя нет. Размер аустенитного зерна - 7 балл.As a result of hot rolling and subsequent calibration, we obtain long products with a diameter of 54 mm, a length of 5400 mm, and a hardness of 229NV. There is no decarburized layer. The size of the austenitic grain is 7 points.
Макроструктура при проверке на протравленных темплетах: центральная пористость - 1 балл, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 0 балл, подусадочная ликвация - 0 балл, подкорковые пузыри - 0 балл, межкристаллитные трещины - 0 балл.The macrostructure when tested on etched templates: central porosity - 1 point, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 0 point, segregation segregation - 0 point, subcortical bubbles - 0 point, intergranular cracks - 0 point.
Механические свойства в состоянии поставки: предел текучести 530 Н/мм2, временное сопротивление 750 Н/мм2, относительное удлинение 23,0%, относительное сужение 67,0%, ударная вязкость KCU 113 Дж/см2.Mechanical properties at delivery: yield strength 530 N / mm 2 , tensile strength 750 N / mm 2 , elongation 23.0%, relative narrowing 67.0%, impact strength KCU 113 J / cm 2 .
Неметаллические включения, контролируются по ГОСТ 1778-70.Non-metallic inclusions are controlled according to GOST 1778-70.
Анализ данных, полученных по результатам плавок в приведенных примерах осуществления изобретения, подтверждает, что прокат, диаметрами от 32 до 55 мм, изготовленный из стали с заявленным качественным и количественным составом, имеет однородную макроструктуру и низкое содержание неметаллических включений, гарантирующих обеспечение повышенных характеристик резанием и, одновременно, благоприятное для этого соотношение механических свойств и твердости, что подтверждается результатами соответствующих измерений. Таким образом, обеспечивается получение технического результата, заключающегося в получении проката диаметром от 32 до 55 мм с благоприятными соотношениями механических свойств, твердости, структуры и чистоты по неметаллическим включениям, обеспечивающими оптимальные условия для получения повышенных характеристик обрабатываемости резанием.Analysis of the data obtained by the results of the melts in the above examples of the invention confirms that rolled products, with diameters from 32 to 55 mm, made of steel with the declared qualitative and quantitative composition, have a homogeneous macrostructure and a low content of non-metallic inclusions, ensuring high cutting performance and , at the same time, a favorable ratio of mechanical properties and hardness for this, which is confirmed by the results of appropriate measurements. Thus, it is possible to obtain a technical result, which is to obtain rolled products with a diameter of 32 to 55 mm with favorable ratios of mechanical properties, hardness, structure and purity for non-metallic inclusions, providing optimal conditions for obtaining improved machinability by cutting.
Claims (1)
при этом в качестве неизбежных примесей сталь содержит в мас.%: молибден не более 0,15, ванадий не более 0,05, никель не более 0,25, медь не более 0,25, при этом прокат выполнен диаметром от 32 до 55 мм, имеет размер аустенитного зерна не более 5 номера, содержание неметаллических включений по среднему баллу не более 3,5, кривизну не более 1,0 мм/м, твердость не более 241 НВ, обезуглероженный слой не более 1,0% от диаметра проката и однородную макроструктуру. Long products calibrated, round, in bars, with specified parameters of hardness and structure, of alloy steel containing carbon, manganese, silicon, sulfur, phosphorus, chromium, iron and inevitable impurities, characterized in that the steel contains components in the following ratio, wt .%:
in this case, as inevitable impurities, steel contains in wt.%: molybdenum not more than 0.15, vanadium not more than 0.05, nickel not more than 0.25, copper not more than 0.25, while rolled products are made in diameter from 32 to 55 mm, has an austenitic grain size of not more than 5 numbers, the content of non-metallic inclusions in the average score is not more than 3.5, the curvature is not more than 1.0 mm / m, the hardness is not more than 241 HB, the decarburized layer is not more than 1.0% of the rolled diameter and homogeneous macrostructure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012100198/02A RU2484172C1 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Round gaged profiled tolled bars |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012100198/02A RU2484172C1 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Round gaged profiled tolled bars |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2484172C1 true RU2484172C1 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48785649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012100198/02A RU2484172C1 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Round gaged profiled tolled bars |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2484172C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55107727A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-19 | Nippon Steel Corp | Production of tough bar steel material of less anisotropy |
| JP2001181791A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Nippon Steel Corp | Bar stock and wire rod for cold forging, excellent in induction hardenability and cold forgeability |
| RU2283875C2 (en) * | 2004-07-13 | 2006-09-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Calibrated round merchant shapes in bars |
| RU2285057C2 (en) * | 2004-07-13 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Bar made from medium-carbon steel |
| RU2293770C2 (en) * | 2004-07-13 | 2007-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интелмет НТ" | Rod of micro-alloy medium-carbon steel |
| RU2328535C1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-07-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Round milled bar with special treated surface out of medium carbon steel |
| KR20100066143A (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-17 | 주식회사 포스코 | Steel for low decarburization and manufacturing method of the same |
-
2012
- 2012-01-10 RU RU2012100198/02A patent/RU2484172C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55107727A (en) * | 1979-02-15 | 1980-08-19 | Nippon Steel Corp | Production of tough bar steel material of less anisotropy |
| JP2001181791A (en) * | 1999-12-24 | 2001-07-03 | Nippon Steel Corp | Bar stock and wire rod for cold forging, excellent in induction hardenability and cold forgeability |
| RU2283875C2 (en) * | 2004-07-13 | 2006-09-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Calibrated round merchant shapes in bars |
| RU2285057C2 (en) * | 2004-07-13 | 2006-10-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Bar made from medium-carbon steel |
| RU2293770C2 (en) * | 2004-07-13 | 2007-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Интелмет НТ" | Rod of micro-alloy medium-carbon steel |
| RU2328535C1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-07-10 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Round milled bar with special treated surface out of medium carbon steel |
| KR20100066143A (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-17 | 주식회사 포스코 | Steel for low decarburization and manufacturing method of the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5892289B2 (en) | Manufacturing method of pearlite rail | |
| RU2661972C1 (en) | High-strength seamless steel pipe for oil-field pipe articles and method for manufacture thereof | |
| US10350676B2 (en) | Spring steel with excellent fatigue resistance and method of manufacturing the same | |
| JP6229640B2 (en) | Seamless steel pipe and manufacturing method thereof | |
| KR101830023B1 (en) | Spring steel and method for producing same | |
| EP2881485B1 (en) | Abrasion resistant steel plate with high strength and high toughness, and process for preparing same | |
| JP5278188B2 (en) | Thick steel plate with excellent resistance to hydrogen-induced cracking and brittle crack propagation | |
| CN107208212B (en) | Thick-walled high-toughness high-strength steel plate and method for producing same | |
| CN103556069B (en) | A kind of gas cylinder seamless large-diameter pipes and manufacture method thereof | |
| JP7219882B2 (en) | Steel material for pressure vessel and its manufacturing method | |
| CN113846260B (en) | Production method of high-strength steel plate for engineering machinery | |
| JP5316495B2 (en) | Bearing steel | |
| JP2010180424A (en) | Steel material superior in toughness at heat-affected zone in high-heat-input weld, and manufacturing method therefor | |
| JP6225795B2 (en) | Manufacturing method of thick high-strength seamless steel pipe for line pipe with excellent resistance to sulfide stress corrosion cracking | |
| RU2484172C1 (en) | Round gaged profiled tolled bars | |
| RU2221875C2 (en) | Method of production of seamless tubes from carbon steel or low-alloy steel of high corrosion resistance | |
| RU2484173C1 (en) | Automatic plumbous steel | |
| RU2479645C1 (en) | Round hot-rolled bar stock | |
| JP6809256B2 (en) | Mold powder for continuous casting | |
| WO2014024234A1 (en) | Steel plate for high strength steel pipe and high strength steel pipe | |
| RU2336320C1 (en) | Tube stock out of micro alloyed steel | |
| RU2469106C1 (en) | Round rolled stock from boron-containing steel of increased hardening capacity | |
| RU2479644C1 (en) | Round hot-rolled bar stock | |
| RU2479663C1 (en) | Tube workpiece from alloyed steel | |
| RU2285054C2 (en) | Round merchant shape made from medium-carbon chromium-containing steel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |