RU2677038C1 - Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий - Google Patents
Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677038C1 RU2677038C1 RU2017146670A RU2017146670A RU2677038C1 RU 2677038 C1 RU2677038 C1 RU 2677038C1 RU 2017146670 A RU2017146670 A RU 2017146670A RU 2017146670 A RU2017146670 A RU 2017146670A RU 2677038 C1 RU2677038 C1 RU 2677038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cooling
- rolling
- fasteners
- rolled products
- temperature
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005242 forging Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 15
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 238000010273 cold forging Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010622 cold drawing Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способам производства сортового круглого проката из легированных сталей для изготовления крепежных изделий холодной объемной штамповкой. Для повышения механических свойств проката осуществляют нагрев заготовки до температуры 1080-1200°С, горячую прокатку с температурой конца прокатки в диапазоне 900-1050°С и регламентируемое охлаждение, при этом охлаждение после прокатки ведут со скоростью 0,1-5°С/с до Т=541,1-144,3[С] - 94,5[Si] - 24,6[Mn] - 9,6[Cr] - 4,84[Ni] - 52,0[Мо]±20°С, а окончательное охлаждение ведут с произвольной скоростью. Охлажденный прокат подвергают сфероидизирующему отжигу при Т=688,8+20,4[Si] - 13,5[Mn]+17,7[Cr] - 13,8[Ni]+6,5[Мо]±10°С. Прокат получают из стали, содержащей, мас. %: углерод 0,09-0,47, кремний 0,17-0,40, марганец 0,30-0,94, хром 0,4-1,35, никель до 0,8, молибден 0,1-0,3, сера не более 0,045, фосфор не более 0,035, железо и неизбежные примеси остальное. 3 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к способам производства сортового круглого проката из легированных сталей для изготовления крепежных изделий холодной объемной штамповкой.
К сортовому прокату из углеродистых и легированных стали для холодной объемной штамповки крепежных деталей предъявляются следующие требования: высокая технологическая пластичность в состоянии поставки и способность обеспечить заданный уровень потребительских свойств готовой продукции. В соответствии с ГОСТ10702-2016 «Прокат сортовой из конструкционной нелегированной и легированной стали для холодной объемной штамповки», горячекатанй прокат поставляют, в частности, после сфероидизирующего отжига (ТС).
Как правило, положительные результаты испытаний на холодную осадку имеет прокат с показателем относительного сужения более 60%.
Известен способ производства сфероидизованного сортового проката из борсодержащей стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей, включающий выплавку стали в электропечи, выпуск металла, внепечную обработку, разливку в изложницы, горячую прокатку слитка с получением заготовки и охлаждение, при этом выплавляют сталь, содержащую, мас. %:
Углерод 0,17-0,26
Марганец 0,90-1,30
Кремний 0,01-0,20
Хром 0,005-0,35
Бор 0,0005-0,0050
Ниобий 0,001-0,02
Алюминий 0,02-0,06
Титан 0,01-0,04
Азот 0,005-0,015
Железо Остальное
при выполнении соотношений N/(10Ti+Al)≤0,039; (10B-0,01C)/N≥1,80,, горячую прокатку заканчивают при 950-1000°С, затем проводят холодную деформацию калибровкой со степенью деформации 20-25% и сфероидизирующий отжиг путем скоростного нагрева холодно-деформированного проката в межкритический интервал температур и последующего регламентированного охлаждения в интервале температур 730-650°С со скоростью 0,5-1,0°С/мин и дальнейшего охлаждения в термокамере при температуре среды 100-200°С для сокращения продолжительности процесса сфероидизации.
Технический результат заключается в одновременном обеспечении повышенных характеристик прокаливаемости стали.
(Патент RU 2238335 С1, МПК C21D 8/06, С22С 38/14, опубликован 20.10.2004)
Известен способ изготовления высокопрочного винта, с отличной прочностью и стойкостью к трещинообразованию без проведения термической обработки, по низкой цене, экономя ресурсы. Для горячекатаного стального прутка, содержащего (мас%): ≤0.15 С; ≤0.60 Si; 0.05-1.50 Mn; ≤0.030 Р; ≤0.025 S; ≤0.060 Аl остальное Fe и неизбежные примеси, применяют обработку прутка сфероидизирующем отжигом, корректируя уменьшение диаметра прутка холодным волочением или холодной обработкой давлением. С помощью холодной высадки или другим холодным способом обработки из прутка формуется высокопрочный винт без термообработки.
(Патент JP5288364(B2), МПК C21D8/06, С22С 38/00, С22С 38/06, опубликован 2013.09.11)
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ изготовления углеродистой стальной катанки для холодной высадки с улучшенной сфероидизированной структурой за счет уменьшения доли феррита при увеличении доли перлита. Обрабатывают сталь, содержащую следующие элементы (мас %): С 0.40-0.50, Si 0.10-0.35, Mn 0.60-1.50, ≤0.03 Р, ≤0.035 S, А1 0.005-0.050, остальное железо и примеси. Способ характеризуется тем, что заготовку нагревают до температуры 1100-1150°С. Горячую прокатку проводят при температуре выше 900°С, регулируют температуру начала охлаждения в диапазоне от 780-900°С, горячекатаную катанку охлаждают со скоростью 20-25°С/с в диапазоне температур 650-900°С и далее охлаждают со скоростью 10-15°С/с в диапазоне температур от 650-550°С.
(Патент KR 100336704 (В1), МПК C21D8/06, опубликован 17.05.2002 - прототип).
Настоящее изобретение направлено на решение технической проблемы, состоящей в расширении арсенала технических средств производства сортового круглого проката из легированных сталей для изготовления крепежных изделий холодной объемной штамповкой. Технический результат изобретения состоит в создании способа производства круглого проката из легированных сталей для изготовления крепежных изделий холодной объемной штамповкой.
Заявленный технический результат достигается тем, что в способе производства круглого сортового проката из конструкционной легированной стали для холодной объемной штамповки крепежных изделий, включающем получение заготовки из стали, содержащей, мас. %:
| Углерод | 0,09-0,47 |
| Кремний | 0,17-0,40 |
| Марганец | 0,30-0,94 |
| Хром | 0,4-1,35 |
| Никель | до 0,8 |
| Молибден | 0,1-0,3 |
| Сера | не более 0,045 |
| Фосфор | не более 0,035 |
Железо и неизбежные примеси остальное
нагрев заготовки до температуры 1080-1200°С, горячую прокатку с температурой конца прокатки в диапазоне 900-1020°С и регламентируемое охлаждение, при этом, охлаждение после прокатки ведут со скоростью 0,1-5°С/с до Тохл=541,1-144,3[С]-94,5[Si]-24,6[Mn]-9,6[Cr]-4,84[Ni]-52,0[Мо]±20°С, последующее окончательное охлаждение ведут с произвольной скоростью, затем прокат подвергают сфероидизирующему отжигу при Тотж=688,8+20,4[Si]-13,5[Mn]+17,7[Cr]-13,8[Ni]+6,5[Мо]±10°С.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Высокая скорость охлаждения после прокатки (0,1-5°С/с) до температуры Тохл, которая должна выбираться, исходя из химического состава стали и должна соответствовать протеканию бейнитного превращения. Полученная структура будет наиболее оптимальной для проведения сфероидизирующего отжига, температура которого Тотж определяют в зависимости от химического состава стали, позволит за небольшой промежуток времени (4 ч) получить равномерную сфероидизированную структуру. Использование скоростей охлаждения ниже 0,1°С/с приведет к значительному увеличению доли чистых ферритных зерен и снизит показатели пластичности, а использование скоростей охлаждения более 5°С/с труднореализуемо и нецелесообразно, поскольку не приведет к значительному улучшению. Температура отжига назначают в соответствии с зависимостью:
Тотж=688,8+20,4[Si]-13,5[Mn]+17,7[Cr]-13,8[Ni]+6,5[Mo]±10°С.
Примеры конкретного выполнения способа. В вакуумной индукционной печи получено 2 плавки с химическим составом, представленным в таблице 1.
Из полученных слитков изготавливали круглый прокат диаметром 16 мм по следующему режиму: нагрев до 1170°С, выдерживали при этой температуре в течении 15 минут, затем прокатывали с температурой конца прокатки в аустенитной области, равной 970°С. Охлаждение полученного проката производили по следующему режиму:
Ускоренное охлаждение (2°С/с) до температур, рассчитанных в зависимости от химического состава, Тохл, указанных в таблице 2. Последующее охлаждение проводили на воздухе.
Тохл=541,1-144,3[С] - 94,5[Si] - 24,6[Мn] - 9,6[Cr] - 4,84[Ni] - 52,0[Мо]±20°С,
От полученного проката вырезаны продольные образцы для проведения отжига в течение 4 ч при температуре, зависящей от химического состава Тотж, приведенной в таблице 3, длиной 100 мм для механических испытаний.
Тотж=688,8+20,4[Si] - 13,5[Mn]+17,7[Cr] - 13,8[Ni]+6,5[Мо]±10°С.
Проведены механические испытания образцов отожженного проката от каждой плавки. Результаты приведены в таблице 3.
Полученный прокат после сфероидизирующего отжига во всех случаях обладает рекомендуемым уровнем относительного сужения выше 60%.
Таким образом, заявленная совокупность признаков обеспечивает достижение технического результата - создания способа производства круглого проката из легированных сталей для изготовления крепежных изделий холодной объемной штамповкой.
Claims (3)
- Способ производства круглого сортового проката из конструкционной легированной стали для холодной объемной штамповки крепежных изделий, включающий получение заготовки из стали, содержащей, мас. %:
-
Углерод 0,09-0,47 Кремний 0,17-0,40 Марганец 0,30-0,94 Хром 0,4-1,25 Никель до 0,8 Молибден 0,1-0,3 Сера не более 0,045 Фосфор не более 0,035 Железо и неизбежные примеси остальное - нагрев заготовки до температуры 1080-1200°С, горячую прокатку с температурой конца прокатки в диапазоне 900-1020°С и регламентируемое охлаждение, при этом охлаждение после прокатки ведут со скоростью 0,1-5°С/с до Тохл=541,1-144,3[С]-94,5[Si]-24,6[Mn]-9,6[Cr]-4,84[Ni]-52,0[Мо]±20°С, последующее охлаждение ведут с произвольной скоростью, затем прокат подвергают сфероидизирующему отжигу при Тотж=688,8+20,4[Si]-13,5[Mn]+17,7[Cr]-13,8[Ni]+6,5[Mo]±10°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146670A RU2677038C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017146670A RU2677038C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2677038C1 true RU2677038C1 (ru) | 2019-01-15 |
Family
ID=65025354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017146670A RU2677038C1 (ru) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677038C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5213637A (en) * | 1990-04-20 | 1993-05-25 | Coflexip | Method for producing steel wires intended for the manufacture of flexible conduits |
| KR20030055516A (ko) * | 2001-12-27 | 2003-07-04 | 주식회사 포스코 | 냉간성형성이 우수한 고탄소 볼트용강 선재의 제조방법 |
| RU2262539C1 (ru) * | 2003-12-26 | 2005-10-20 | Общество с ограниченной отвественностью "Интелмет НТ" | Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей |
| RU2270269C1 (ru) * | 2005-02-01 | 2006-02-20 | Закрытое акционерное общество "Ижевский опытно-механический завод" | Сталь, изделие из стали и способ его изготовления |
| RU2390432C2 (ru) * | 2005-10-26 | 2010-05-27 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство привода транспортного средства (варианты) |
-
2017
- 2017-12-28 RU RU2017146670A patent/RU2677038C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5213637A (en) * | 1990-04-20 | 1993-05-25 | Coflexip | Method for producing steel wires intended for the manufacture of flexible conduits |
| KR20030055516A (ko) * | 2001-12-27 | 2003-07-04 | 주식회사 포스코 | 냉간성형성이 우수한 고탄소 볼트용강 선재의 제조방법 |
| RU2262539C1 (ru) * | 2003-12-26 | 2005-10-20 | Общество с ограниченной отвественностью "Интелмет НТ" | Сортовой прокат круглый из легированной стали для холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей |
| RU2270269C1 (ru) * | 2005-02-01 | 2006-02-20 | Закрытое акционерное общество "Ижевский опытно-механический завод" | Сталь, изделие из стали и способ его изготовления |
| RU2390432C2 (ru) * | 2005-10-26 | 2010-05-27 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство привода транспортного средства (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6829717B2 (ja) | 残留熱を利用する継目無鋼管のオンライン焼入れ冷却方法および製造方法 | |
| JP6107437B2 (ja) | 耐硫化物応力腐食割れ性に優れた油井用低合金高強度継目無鋼管の製造方法 | |
| JP4018905B2 (ja) | 機械構造用熱間圧延線材・棒鋼およびその製造方法 | |
| CN105648317A (zh) | 一种高强度高塑性中锰q&p钢冷轧退火板及其制备工艺 | |
| JP7300451B2 (ja) | 冷間圧造用線材、これを用いた加工品、およびこれらの製造方法 | |
| JP6226085B2 (ja) | 冷間鍛造部品用圧延棒鋼または圧延線材 | |
| JPH10273756A (ja) | 鋳物製冷間工具およびその製造方法 | |
| CN106834941A (zh) | 一种热冲压成形钢及其生产方法 | |
| EP2883974B1 (en) | Wire rod having good strength and ductility and method for producing same | |
| WO2015004902A1 (ja) | 高炭素熱延鋼板およびその製造方法 | |
| RU2442830C1 (ru) | Способ производства высокопрочных стальных фабрикатов | |
| JP6977414B2 (ja) | 金型 | |
| JP2015183265A (ja) | 冷間加工性または被削性に優れた鋼材の製造方法 | |
| JP6100676B2 (ja) | 合金鋼の球状化熱処理方法 | |
| RU2677038C1 (ru) | Способ производства круглого проката из конструкционных легированных сталей для холодной объёмной штамповки крепёжных изделий | |
| JP3422864B2 (ja) | 加工性の優れたステンレス鋼およびその製造方法 | |
| JP3422865B2 (ja) | 高強度マルテンサイト系ステンレス鋼部材の製造方法 | |
| US11136656B2 (en) | High manganese 3rd generation advanced high strength steels | |
| RU2631067C1 (ru) | Способ получения листов из хладостойкой высокопрочной аустенитной стали | |
| JPS6159379B2 (ru) | ||
| JP2018168473A (ja) | 合金鋼の球状化熱処理方法 | |
| JP2018165408A (ja) | 冷間加工性または被削性に優れた鋼材の製造方法 | |
| CN106811692B (zh) | 一种淬火用高强易成型冷轧钢板及其制造方法 | |
| RU2677037C1 (ru) | Способ производства круглого проката из легированных сталей для изготовления крепёжных изделий холодным деформированием | |
| JP7229827B2 (ja) | 高炭素鋼板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190926 |