RU2562719C1 - Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners - Google Patents
Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562719C1 RU2562719C1 RU2014117402/02A RU2014117402A RU2562719C1 RU 2562719 C1 RU2562719 C1 RU 2562719C1 RU 2014117402/02 A RU2014117402/02 A RU 2014117402/02A RU 2014117402 A RU2014117402 A RU 2014117402A RU 2562719 C1 RU2562719 C1 RU 2562719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- silicon
- section
- calcium
- round cross
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при производстве сортового проката круглого сечения, для холодной осадки, содержащей хром и марганец, преимущественно для изготовления высокопрочного крепежа.The invention relates to the metallurgy of steel and can be used in the production of long products of circular cross section, for cold precipitation containing chromium and manganese, mainly for the manufacture of high-strength fasteners.
Стали с повышенным содержанием хрома, как правило, обладают повышенной прочностью, достаточной пластичностью, что позволяет использовать их в условиях динамических нагрузок и повышенного трения (например, крепеж, коленчатые валы, зубчатые колеса). Особенности сталей описаны, например, в справочнике В.Н. Журавлева и О.Н. Николаевой «Машиностроительные стали», изд. 3-е. М., «Машиностроение», 1981, с. 101-106.Steels with a high chromium content, as a rule, have increased strength, sufficient ductility, which allows them to be used in conditions of dynamic loads and increased friction (for example, fasteners, crankshafts, gears). Features of steels are described, for example, in the reference book of V.N. Zhuravleva and O.N. Nikolaev "Engineering Steel", ed. 3rd M., "Mechanical Engineering", 1981, p. 101-106.
Известна легированная сталь, содержащая хром, титан и ванадий, которая дополнительно содержит алюминий, что повышает износостойкость при ударно-абразивном изнашивании (см. а.с. СССР №969779, кл. C2C 38/38, опубл. в БИ №40, 1982 г.).Known alloy steel containing chromium, titanium and vanadium, which additionally contains aluminum, which increases wear resistance during impact-abrasive wear (see AS USSR No. 969779, class C2C 38/38, publ. In BI No. 40, 1982 g.).
Недостатком этой стали является низкая пластичность. Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является сталь 30X, описанная в ГОСТ 4543-71 «Прокат из легированной конструкционной стали». Она содержит углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, и железо и характеризуется содержанием указанных компонентов в соотношении, мас.%:The disadvantage of this steel is its low ductility. The closest analogue to the claimed object is steel 30X, described in GOST 4543-71 "Rolled products from alloy structural steel." It contains carbon, silicon, manganese, sulfur, phosphorus, chromium, nickel, copper, and iron and is characterized by the content of these components in the ratio, wt.%:
Известная сталь не гарантирует получение требуемой способности к высадке, выраженной через отсутствие гарантированного обеспечения бездефектной холодной осадки на 66% после термообработки в связи с наследственной крупнозернистостью данной стали.Known steel does not guarantee the required upsetting ability, expressed through the absence of guaranteed provision of defect-free cold draft by 66% after heat treatment in connection with the hereditary coarse grain of this steel.
Ожидаемый технический результат - получение хороших пластических характеристик проката при сохранении высоких прочностных свойств, позволяющих выдерживать прокату холодную осадку в соответствии с требованиями ГОСТа 10702 для группы осадки 66.The expected technical result is the obtaining of good plastic characteristics of rolled products while maintaining high strength properties, allowing them to withstand cold draft in accordance with the requirements of GOST 10702 for draft group 66.
Для решения этой задачи прокат круглого поперечного сечения для изготовления высокопрочного крепежа получают из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь и железо, отличающейся тем, что она дополнительно содержит алюминий, титан, бор и кальций при следующем соотношении, мас.%:To solve this problem, round-rolled products for the manufacture of high-strength fasteners are made of steel containing carbon, silicon, manganese, sulfur, phosphorus, chromium, nickel, copper and iron, characterized in that it additionally contains aluminum, titanium, boron and calcium at the following ratio, wt.%:
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 experimental data.
Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации содержания отдельных компонентов в хромсодержащей стали. В результате этого повышаются пластические свойства стали при сохранении прочностных, что особенно важно при ее последующей переработке у потребителя.The essence of the proposed technical solution is to optimize the content of individual components in chromium-containing steel. As a result of this, the plastic properties of the steel are improved while maintaining strength, which is especially important during its subsequent processing by the consumer.
Бор при кристаллизации захватывает водород и ограничивает насыщение им стали, стабилизирует подкорковую зону непрерывнолитой заготовки, подавляет ликвацию серы и других примесей - то есть значительно снижает подусадочную ликвацию. Кроме того, нитрид бора BN исключает протекание процессов старения во времени за счет полного связывания азота. Более низкая прочность и повышенная пластичность проката с бором, который по сравнению с аналогичным прокатом из стали без бора, обусловлены влиянием бора, способствующего более равномерному распределению базовых и примесных элементов между составляющими структуры. Кроме того, в результате связывания атомов азота в боронитриды и карбоборонитридные соединения мартенсит в структуре проката с бором имеет меньшую концентрацию азота и как менее твердый и прочный приобретает большую склонность к деформационному формоизменению.During crystallization, boron captures hydrogen and limits the saturation of steel with it, stabilizes the subcortical zone of the continuously cast billet, and suppresses the segregation of sulfur and other impurities - that is, it significantly reduces shrinkage segregation. In addition, boron nitride BN eliminates the occurrence of aging processes over time due to the complete binding of nitrogen. The lower strength and increased ductility of the rolled stock with boron, which compared with the similar rolled stock from steel without boron, is due to the influence of boron, which contributes to a more uniform distribution of base and impurity elements between the components of the structure. In addition, as a result of the binding of nitrogen atoms to boronitrides and carboboronitride compounds, martensite in the structure of rolled metal with boron has a lower nitrogen concentration and, as less solid and durable, acquires a greater tendency to deformation deformation.
Содержание кремния 0,20-0,37% позволяет получить хорошо раскисленный металл и снизить содержание хрупких силикатов, а также при последующей холодной деформации избежать резкого снижения пластических свойств (в связи с тем, что более высокое содержание кремния препятствует движению дислокаций).The silicon content of 0.20-0.37% allows you to get a well-deoxidized metal and reduce the content of brittle silicates, as well as to avoid a sharp decrease in plastic properties during subsequent cold deformation (due to the fact that a higher silicon content prevents the movement of dislocations).
Введение титана обеспечивает снижение загрязненности стали неметаллическими включениями, особенно оксидами, повышается пластичность и обеспечивается заданная степень прокаливаемости полосового проката.The introduction of titanium reduces the contamination of steel by non-metallic inclusions, especially oxides, increases ductility and provides a given degree of hardenability of strip products.
Ограничение верхней границы содержания алюминия позволяет максимально снизить содержание неметаллических включений, повысить качество непрерывнолитой заготовки.The limitation of the upper limit of the aluminum content allows to minimize the content of non-metallic inclusions, to improve the quality of continuously cast billets.
За счет низкой активности кислорода кальций реагирует с серой и выделяется в виде сульфидов кальция. Также кальций реагирует с алюминием и продуктами первичного раскисления с образованием жидких алюминатов кальция, что улучшает условия разливаемости металла. Таким образом, кальций позволяет уменьшить включения глинозема и сульфидов марганца. Введение в металл кальция позволяет изменить морфологию образующих неметаллических включений, переводя ее из "опасных" в более благоприятную, глобулярную и очистить границы зерен от карбонитридов.Due to the low oxygen activity, calcium reacts with sulfur and is released in the form of calcium sulfides. Calcium also reacts with aluminum and primary deoxidation products to form liquid calcium aluminates, which improves the spillability of the metal. Thus, calcium can reduce the inclusion of alumina and manganese sulfides. The introduction of calcium into the metal allows one to change the morphology of the constituents of nonmetallic inclusions, transferring it from “dangerous” to more favorable, globular, and to clear grain boundaries from carbonitrides.
Введение в металл кальция помимо снижения загрязненности металла неметаллическими включениями позволяет существенно увеличить количество центров кристаллизации, что в последующей переработке приводит к хорошей штампуемости металла.The addition of calcium to the metal, in addition to reducing the contamination of the metal with non-metallic inclusions, can significantly increase the number of crystallization centers, which in subsequent processing leads to good metal stampability.
Опытную проверку заявляемого технического решения осуществили при производстве стали 30XP в электросталеплавильном цехе ОАО «Магнитогорского металлургического комбината» с последующей ее прокаткой на стане 170. Результаты опытов оценивали по результатам механических испытаний круглого проката.An experimental verification of the proposed technical solution was carried out in the production of 30XP steel in the electric steel-smelting shop of OJSC Magnitogorsk Metallurgical Plant, followed by its rolling at mill 170. The experimental results were evaluated by the results of mechanical tests of round steel.
Наилучшие результаты (выход годного проката в пределах 99,0-99,7 после испытаний на холодную осадку в соответствии с требованиями ГОСТа 10702 для группы осадки 66Т) получены при использовании предлагаемой стали.The best results (yield of rolled products in the range of 99.0-99.7 after tests for cold draft in accordance with the requirements of GOST 10702 for precipitation group 66T) were obtained using the proposed steel.
Отклонения от требуемого химического состава и получение оптимальной микроструктуры приводили к получению брака по механическим свойствам.Deviations from the required chemical composition and obtaining the optimal microstructure led to the marriage of mechanical properties.
Так, при содержании в стали (мас.%) Al<0,015 (но при рекомендуемом содержании остальных элементов), C<0,30, Mn<0,50, Si<0,20, Cr<0,40, Ca<0,0001 (при том же условии) не удалось получить требуемый выход годного после испытаний на холодную осадку в соответствии с требованиями ГОСТа 10702 для группы осадки 66Т у 10-25% круглого проката. При содержании в стали (мас.%) Al>0,035 (но при рекомендуемом содержании остальных элементов), C>0,35, Mn>0,70, Si>0,37, Cr>0,70 и Ca>0,005, а также повышенном содержании S, Р, Ni и Cu (соответственно, больше 0,010, 0,020, 0,15 и 0,20) недостаточные пластические свойства не позволили получить круг с заданным качеством поверхности круглого проката из-за загрязненности проката неметаллическими включениями и крупного аустенитного зерна, полученного после термообработки.So, when the content in steel (wt.%) Al <0.015 (but with the recommended content of the remaining elements), C <0.30, Mn <0.50, Si <0.20, Cr <0.40, Ca <0 , 0001 (under the same condition), it was not possible to obtain the required yield after tests for cold draft in accordance with the requirements of GOST 10702 for the draft group 66T in 10-25% of round steel. When the content in steel (wt.%) Al> 0.035 (but with the recommended content of the remaining elements), C> 0.35, Mn> 0.70, Si> 0.37, Cr> 0.70 and Ca> 0.005, and also the increased content of S, P, Ni and Cu (respectively, more than 0.010, 0.020, 0.15 and 0.20), insufficient plastic properties did not allow to obtain a circle with a given surface quality of round steel due to contamination of the metal with non-metallic inclusions and coarse austenitic grain obtained after heat treatment.
При получении же круглого 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 испытаний на холодную осадку в соответствии с требованиями ГОСТа 10702 для группы осадки 66Т составляла не менее 1,8-4,2%, причем в ряде случаев пластичность была неудовлетворительной.When receiving round rolled steel, the chemical composition of which had at least one component with a different (from the declared) value, the sorting of finished rolled products by unacceptable deviations from the specified norm of tests for cold draft in accordance with the requirements of GOST 10702 for draft group 66T was not less than 1.8-4.2%, and in some cases, the ductility was unsatisfactory.
Сравнительные испытания стали 30X, выбранной в качестве ближайшего аналога, привели к отсортировке по вышеназванной причине от 20,0-35,0% готового проката. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для выполнения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.Comparative tests of steel 30X, chosen as the closest analogue, led to sorting for the above reason from 20.0-35.0% 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.
Реализация предлагаемого изобретения при производстве хромсодержащей стали позволит повысить прибыль от реализации проката с улучшенными потребительскими свойствами.The implementation of the invention in the production of chromium-containing steel will increase profits from the sale of rolled products with improved consumer properties.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Круглый прокат хромсодержащей стали диаметром 13 ммRound rolling of chromium-containing steel with a diameter of 13 mm
содержит (мас.%):contains (wt.%):
C=0,31; Si=0,24; Mn=0,61; S=0,004; P=0,012; Cr=0,58; Ni=0.06; Cu=0.05; Al=0.019; Ti=0.041; Ca=0.0025, B=0,0029, остальное - железо.C = 0.31; Si = 0.24; Mn = 0.61; S = 0.004; P = 0.012; Cr = 0.58; Ni = 0.06; Cu = 0.05; Al = 0.019; Ti = 0.041; Ca = 0.0025, B = 0.0029, the rest is iron.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117402/02A RU2562719C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117402/02A RU2562719C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2562719C1 true RU2562719C1 (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014117402/02A RU2562719C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2562719C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109778078A (en) * | 2019-03-29 | 2019-05-21 | 德新钢管(中国)有限公司 | A kind of big volume seamless steel pipe for gas cylinder and its manufacturing method and purposes |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2237728C1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НОРМА-ИМПОРТ ИНСО" | Method of production of continuously cast blank of bars from boron-containing steel for cold die forging of high-strength fasteners |
RU2270269C1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-02-20 | Закрытое акционерное общество "Ижевский опытно-механический завод" | Steel, product made out of the steel and the method of its manufacture |
RU2336316C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Round bar out of boron containing steel for cold die forging |
US20100000636A1 (en) * | 2006-06-16 | 2010-01-07 | Industeel Creusot | Duplex stainless steel |
RU2469106C1 (en) * | 2011-11-07 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Round rolled stock from boron-containing steel of increased hardening capacity |
RU126003U1 (en) * | 2012-11-20 | 2013-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "РМ-Центр" | HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9 |
-
2014
- 2014-04-29 RU RU2014117402/02A patent/RU2562719C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2237728C1 (en) * | 2003-04-16 | 2004-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НОРМА-ИМПОРТ ИНСО" | Method of production of continuously cast blank of bars from boron-containing steel for cold die forging of high-strength fasteners |
RU2270269C1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-02-20 | Закрытое акционерное общество "Ижевский опытно-механический завод" | Steel, product made out of the steel and the method of its manufacture |
US20100000636A1 (en) * | 2006-06-16 | 2010-01-07 | Industeel Creusot | Duplex stainless steel |
RU2336316C2 (en) * | 2006-09-19 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Оскольский электрометаллургический комбинат" | Round bar out of boron containing steel for cold die forging |
RU2469106C1 (en) * | 2011-11-07 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Металлургический завод имени А.К. Серова" | Round rolled stock from boron-containing steel of increased hardening capacity |
RU126003U1 (en) * | 2012-11-20 | 2013-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "РМ-Центр" | HIRE REDUCED HIGHER STRENGTH FOR THE PRODUCTION OF NUTS OF CLASS DURABILITY 8 AND 9 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109778078A (en) * | 2019-03-29 | 2019-05-21 | 德新钢管(中国)有限公司 | A kind of big volume seamless steel pipe for gas cylinder and its manufacturing method and purposes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2966476C (en) | High toughness and high tensile strength thick steel plate with excellent material homogeneity and production method for same | |
RU2557035C1 (en) | High-strength cold-rolled sheet steel and method of its production | |
US10329649B2 (en) | Austenitic stainless steel product and a method for manufacturing same | |
US10450622B2 (en) | Method for heat-treating a manganese steel product and manganese steel product | |
JP6058439B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent cold workability and surface hardness after processing | |
EP3135787A1 (en) | Steel plate and method of producing same | |
RU2613265C1 (en) | Method of producing hot-rolled sheets from low-alloyed tube steel of k60 strength grade for longitudinal electric-welded pipes | |
JP2020521048A (en) | Steel part manufacturing method and corresponding steel part | |
TW201333223A (en) | Duplex stainless steel, duplex stainless steel slab, and duplex stainless steel material | |
WO2014141919A1 (en) | Hot-rolled steel sheet having excellent drawability and post-processing surface hardness | |
KR101736019B1 (en) | Hot-rolled steel sheet having good cold workability and excellent hardness after working | |
JP6058508B2 (en) | Hot-rolled steel sheet with excellent cold workability, surface properties and hardness after processing | |
GB2532761A (en) | Bearing steel | |
RU2562719C1 (en) | Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners | |
TWI657153B (en) | Duplex stainless steel | |
RU2338793C2 (en) | Bar out of medium alloyed steel for cold die forging | |
RU2458177C1 (en) | Strip rolled products from boron-containing manganese steel | |
US11136656B2 (en) | High manganese 3rd generation advanced high strength steels | |
RU2399682C1 (en) | High carbon steel for production of semi-finished rolled products at manufacture of cold deformed periodic rebar for concrete items | |
RU2406778C1 (en) | Steel rounds for cold upset | |
RU2490354C1 (en) | High-ductility low-alloy steel | |
RU2461640C1 (en) | Low-carbon manganese-molybdenum steel | |
RU2471003C1 (en) | Manufacturing method of rolled metal with increased resistance to hydrogen and hydrosulphuric cracking | |
JP2018062692A (en) | Hot rolled steel sheet | |
RU2395616C2 (en) | Low carbon cold rolled automobile body sheet steel for deep punching |