RU2758602C1 - COLUMN I-BEAM WITH A SHELF THICKNESS OF UP TO 40 mm - Google Patents

COLUMN I-BEAM WITH A SHELF THICKNESS OF UP TO 40 mm Download PDF

Info

Publication number
RU2758602C1
RU2758602C1 RU2020126092A RU2020126092A RU2758602C1 RU 2758602 C1 RU2758602 C1 RU 2758602C1 RU 2020126092 A RU2020126092 A RU 2020126092A RU 2020126092 A RU2020126092 A RU 2020126092A RU 2758602 C1 RU2758602 C1 RU 2758602C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
strength
column
content
carbon
Prior art date
Application number
RU2020126092A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Анатольевич Зажигаев
Константин Николаевич Шведов
Константин Евгеньевич Соколов
Евгений Валентинович Шеховцов
Ольга Вячеславовна Саранина
Original Assignee
Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК»)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК») filed Critical Акционерное общество «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» (АО «ЕВРАЗ НТМК»)
Priority to RU2020126092A priority Critical patent/RU2758602C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758602C1 publication Critical patent/RU2758602C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metallurgy, namely to manufacture of hot-rolled stock in the form of column I-beams with a shelf thickness of up to 40 mm, made of low-alloy steel and used for manufacture of welded metal structures suitable for operation in conditions of low temperatures. The column I-beam is made of steel containing components in the following ratio, wt.%: carbon 0.09 to 0.12, manganese 1.55 to 1.70, silicon 0.17 to 0.27, aluminium 0.02 to 0.06, phosphorus ≤ 0.015, sulphur ≤ 0.010, copper ≤ 0.020, nitrogen ≤ 0.008, chromium 0.10 to 0.20, nickel 0.25 to 0.30, vanadium 0.06 to 0.08, molybdenum 0.02 to 0.05, iron the rest. The carbon equivalent value Сeq is no greater than 0.46%.
EFFECT: manufactured I-beam exhibits the required mechanical properties and does not require additional heat treatment of the welded seam after welding.
1 cl, 6 tbl

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству проката из низколегированной стали повышенной прочности с гарантией свариваемости без дополнительной термической обработки, используемого для изготовления сварных металлических конструкций, пригодных к эксплуатации в условиях низких температур.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of rolled products from low-alloy steel of increased strength with a guarantee of weldability without additional heat treatment, used for the manufacture of welded metal structures suitable for operation at low temperatures.

Известен колонный двутавр, традиционно изготавливаемый из низколегированной стали 09Г2С по [1] ГОСТ 19281-2014, содержащей компоненты при следующем соотношении, масс.%: углерод ≤ 0,12; марганец 1,30-1,70; кремний 0,50-0,80; фосфор ≤ 0,030; серу ≤ 0,035;хром ≤ 0,30; никель ≤ 0,30; медь ≤ 0,30; железо – остальное.Known column I-beam, traditionally made from low-alloy steel 09G2S according to [1] GOST 19281-2014, containing components in the following ratio, wt.%: Carbon ≤ 0.12; manganese 1.30-1.70; silicon 0.50-0.80; phosphorus ≤ 0.030; sulfur ≤ 0.035; chromium ≤ 0.30; nickel ≤ 0.30; copper ≤ 0.30; iron is the rest.

Недостатком известного решения является то, что прокат, производимый из стали указанного состава имеет гарантию свариваемости, Сэкв не более 0,46%, однако не может обеспечивать механические свойства для класса прочности С390 по [2] ГОСТ 27772-2015 и класса прочности С390Б по [3] ГОСТ Р 57837-2017.The disadvantage of the known solution is that rolled products made from steel of the specified composition have a guarantee of weldability, Ceq is not more than 0.46%, but cannot provide mechanical properties for the strength class C390 according to [2] GOST 27772-2015 and the strength class C390B according to [ 3] GOST R 57837-2017.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемому изобретению является двутавр из стали 12Г2ФД по [4] ГОСТ 19281-2014, которая содержит углерод, марганец, кремний, алюминий, фосфор, серу, медь, ванадий в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,09-0,15; марганец 1,30-1,70; кремний 0,17-0,37; фосфор ≤ 0,017; сера ≤ 0,030; медь 0,15-0,30; хром ≤ 0,30; никель ≤ 0,30; ванадий 0,02-0,10; азот ≤ 0,008, железо остальное.The closest analogue (prototype) to the claimed invention is an I-beam made of steel 12G2FD according to [4] GOST 19281-2014, which contains carbon, manganese, silicon, aluminum, phosphorus, sulfur, copper, vanadium in the following ratio, wt%: carbon 0 09-0.15; manganese 1.30-1.70; silicon 0.17-0.37; phosphorus ≤ 0.017; sulfur ≤ 0.030; copper 0.15-0.30; chromium ≤ 0.30; nickel ≤ 0.30; vanadium 0.02-0.10; nitrogen ≤ 0.008, iron rest.

Недостатком известного решения является то, что прокат, производимый из стали, указанного состава, при обеспечении механических свойств для класса прочности С390 по ГОСТ 27772-2015 и класса прочности С390Б по ГОСТ Р 57837-2017, не имеет гарантии свариваемости, Сэкв более 0,46%. Сварка данной стали возможна с дополнительной термической обработкой проката перед сваркой, что ведет к усложнению изготовления и удорожанию изготовления сварных конструкций из такой стали.The disadvantage of the known solution is that rolled products made from steel of the specified composition, while providing mechanical properties for the strength class C390 according to GOST 27772-2015 and strength class C390B according to GOST R 57837-2017, does not have a guarantee of weldability, Seq more than 0.46 %. Welding of this steel is possible with additional heat treatment of rolled stock before welding, which leads to a complication of manufacturing and an increase in the cost of manufacturing welded structures from such steel.

Перечисленные аналоги содержат обязательный перечень элементов, но не указывают конкретные пределы их содержания и дополнительные легирующие элементы для получения требуемых механических свойств и специальных требований потребителей по свариваемости.The listed analogs contain a mandatory list of elements, but do not indicate specific limits for their content and additional alloying elements to obtain the required mechanical properties and special requirements of consumers for weldability.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является повышение механических свойств (предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, ударную вязкость KCV при температуре минус 40°С) колонного двутавра с толщиной полки до 40 мм, с одновременным получением углеродного эквивалента не более 0,46%, что способствует повышению потребительских свойств проката и улучшению свариваемости, в виду отсутствия дополнительной термической обработки сварного шва. The technical result, the achievement of which the claimed solution is aimed at, is to increase the mechanical properties (yield stress, tensile strength, relative elongation, impact strength KCV at a temperature of minus 40 ° C) of a column I-beam with a shelf thickness of up to 40 mm, while obtaining a carbon equivalent of no more than 0 , 46%, which contributes to an increase in the consumer properties of rolled products and an improvement in weldability, in view of the absence of additional heat treatment of the weld.

Указанный технический результат достигается тем, что колонный двутавр с толщиной полки до 40 мм изготовлен из стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, масс.%: углерод 0,09-0,12; марганец 1,55-1,70; кремний 0,17-0,27; алюминий 0,02-0,06; фосфор ≤ 0,015; сера ≤ 0,010; медь ≤ 0,020; азот ≤ 0,008; хром 0,10-0,20; никель 0,25-0,30; ванадий 0,06-0,08; молибден 0,02-0,05; железо – остальное.The specified technical result is achieved by the fact that column I-beam with a shelf thickness of up to 40 mm is made of steel containing components in the following ratio, wt%: carbon 0.09-0.12; manganese 1.55-1.70; silicon 0.17-0.27; aluminum 0.02-0.06; phosphorus ≤ 0.015; sulfur ≤ 0.010; copper ≤ 0.020; nitrogen ≤ 0.008; chromium 0.10-0.20; nickel 0.25-0.30; vanadium 0.06-0.08; molybdenum 0.02-0.05; iron is the rest.

Пределы содержания компонентов в заявляемом изобретении, получены опытно-экспериментальным путем.The limits of the content of the components in the claimed invention have been obtained empirically.

Заявителем разработан колонный двутавр с толщиной полки до 40 мм из стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, масс.%: углерод 0,09-0,12; марганец 1,55-1,70; кремний 0,17-0,27; алюминий 0,02-0,06; фосфор ≤ 0,015; сера ≤ 0,010; медь ≤ 0,020; азот ≤ 0,008; хром 0,10-0,20; никель 0,25-0,30; ванадий 0,06-0,08; молибден 0,02-0,05; железо – остальное, обеспечивающим получение углеродного эквивалента Сэкв не более 0,46% и одновременное обеспечение повышенного значения прочности, что гарантирует свариваемость проката без дополнительной термической обработки.The applicant has developed a columnar I-beam with a shelf thickness of up to 40 mm made of steel containing components in the following ratio, wt%: carbon 0.09-0.12; manganese 1.55-1.70; silicon 0.17-0.27; aluminum 0.02-0.06; phosphorus ≤ 0.015; sulfur ≤ 0.010; copper ≤ 0.020; nitrogen ≤ 0.008; chromium 0.10-0.20; nickel 0.25-0.30; vanadium 0.06-0.08; molybdenum 0.02-0.05; iron - the rest, providing a carbon equivalent Ceq of not more than 0.46% and at the same time providing an increased value of strength, which guarantees weldability of rolled products without additional heat treatment.

Углеродный эквивалент рассчитывается по формуле:The carbon equivalent is calculated using the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

Механические свойства, заявляемого колонного двутавра с толщиной полки до 40 мм соответствуют классу С390 по ГОСТ 27772-2015:The mechanical properties of the claimed columnar I-beam with a shelf thickness of up to 40 mm correspond to class C390 in accordance with GOST 27772-2015:

- при толщине полки до 10 мм включительно- with a shelf thickness of up to 10 mm inclusive

предел текучести (σТ) - не менее 390 Н/мм2;yield point (σ T ) - not less than 390 N / mm 2 ;

временное сопротивление (σв) - не менее 520 Н/мм2;temporary resistance (σ in ) - not less than 520 N / mm 2 ;

относительное удлинение (δs) - не менее 20 %;relative elongation (δ s ) - not less than 20%;

ударную вязкость KCV при температуре минус 40 °С - более 34 Дж/см2.impact toughness KCV at a temperature of minus 40 ° C - more than 34 J / cm 2 .

- при толщине полки cвыше 10 до 20 мм включительно- with a shelf thickness over 10 to 20 mm inclusive

предел текучести (σТ) - не менее 380 Н/мм2;yield point (σ T ) - not less than 380 N / mm 2 ;

временное сопротивление (σв) - не менее 520 Н/мм2;temporary resistance (σ in ) - not less than 520 N / mm 2 ;

относительное удлинение (δs) - не менее 20 %;relative elongation (δ s ) - not less than 20%;

ударную вязкость KCV при температуре минус 40 °С - более 34 Дж/см2 impact strength KCV at a temperature of minus 40 ° С - more than 34 J / cm 2

- при толщине полки cвыше 20 до 40 мм включительно- with a shelf thickness over 20 to 40 mm inclusive

предел текучести (σТ) - не менее 370 Н/мм2;yield point (σ T ) - not less than 370 N / mm 2 ;

временное сопротивление (σв) - не менее 490 Н/мм2;temporary resistance (σ in ) - not less than 490 N / mm 2 ;

относительное удлинение (δs) - не менее 20 %;relative elongation (δ s ) - not less than 20%;

ударную вязкость KCV при температуре минус 40 °С - более 34 Дж/см2 impact strength KCV at a temperature of minus 40 ° С - more than 34 J / cm 2

Разработанный колонный двутавр с толщиной полки до 40 мм изготовлен из стали, имеющей следующий количественный состав (мас.%) и качественный состав:The developed columnar I-beam with a shelf thickness of up to 40 mm is made of steel having the following quantitative composition (wt%) and qualitative composition:

• содержание углерода в пределах от 0,09 до 0,12%, при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали определяет ее прочность. Снижение содержания углерода менее 0,09% приводит к недостижению требуемых прочностных характеристик. Увеличение содержания углерода сверх 0,12% снижает пластичность, ухудшает ударную вязкость и снижает свариваемость.• carbon content in the range from 0.09 to 0.12%, with the declared ratio of other components of low-alloy steel determines its strength. A decrease in the carbon content of less than 0.09% leads to a failure to achieve the required strength characteristics. An increase in carbon content in excess of 0.12% reduces ductility, deteriorates toughness and reduces weldability.

• содержание марганца в пределах от 1,55 до 1,70%, при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, вводится для повышения прочности стали, а также снижения негативного влияния серы (красноломкость). При содержании марганца менее 1,55% требуемые прочностные характеристики недостижимы. Увеличение содержания марганца свыше 1,70% снижает пластичность и ударную вязкость.• manganese content in the range from 1.55 to 1.70%, with the declared ratio of other components of low-alloy steel, is introduced to increase the strength of steel, as well as reduce the negative effect of sulfur (red brittleness). When the manganese content is less than 1.55%, the required strength characteristics are unattainable. Increasing the manganese content above 1.70% reduces ductility and toughness.

• содержание кремния в пределах от 0,17 до 0,27 %, при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, необходимо для раскисления стали и для повышения прочности. При содержании кремния менее 0,17%, не происходит требуемого раскисления стали, сталь становится полуспокойной. Увеличение содержания кремния более 0,27% приводит к снижению ударной вязкости и свариваемости.• silicon content in the range from 0.17 to 0.27%, with the declared ratio of other components of low-alloy steel, is necessary for deoxidation of steel and to increase strength. When the silicon content is less than 0.17%, the required deoxidation of the steel does not occur, the steel becomes semi-calm. An increase in silicon content over 0.27% leads to a decrease in toughness and weldability.

• содержание алюминия в пределах от 0,02 до 0,06 %, при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, является технологической добавкой для раскисления стали. При содержании алюминия менее 0,02% не происходит требуемого раскисления стали. Увеличение содержания алюминия более 0,06% приводит к усложнению разливки и удорожанию стали.• aluminum content in the range from 0.02 to 0.06%, with the declared ratio of other components of low-alloy steel, is a technological additive for steel deoxidation. When the aluminum content is less than 0.02%, the required steel deoxidation does not occur. An increase in the aluminum content of more than 0.06% leads to a complication of casting and an increase in the cost of steel.

• содержание фосфора меньше или равное 0,015% (≤ 0,015%), при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, является вредной примесью в стали, в количестве более 0,015% резко ухудшает пластичность, вязкость, свариваемость стали.• phosphorus content less than or equal to 0.015% (≤ 0.015%), with the declared ratio of other components of low-alloy steel, is a harmful impurity in steel, in an amount of more than 0.015% sharply worsens the ductility, toughness, weldability of steel.

• содержание серы меньше или равное 0,010% (≤ 0,010), при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, является вредной примесью в стали, в количестве более 0,010% резко ухудшает прочностные свойства и свариваемость стали.• sulfur content less than or equal to 0.010% (≤ 0.010), with the claimed ratio of other components of low-alloy steel, is a harmful impurity in steel, in an amount of more than 0.010% sharply worsens the strength properties and weldability of steel.

• содержание меди меньше или равное 0,020% (≤ 0,020), при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, является сопутствующим элементом, при ее количестве выше 0,020% положительного влияния на сталь не оказывает, но увеличивает своей массовой долей углеродный эквивалент.• copper content less than or equal to 0.020% (≤ 0.020), with the declared ratio of other components of low-alloy steel, is an accompanying element, with its amount above 0.020% it does not have a positive effect on steel, but increases its carbon equivalent by its mass fraction.

• содержание азота меньше или равное 0,008% (≤ 0,008), при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, является карбонитридообразующим элементом, упрочняющим сталь. Однако повышение концентрации азота сверх 0,008% приводит к снижению ударной вязкости и свариваемости.• nitrogen content less than or equal to 0.008% (≤ 0.008), with the claimed ratio of other components of low-alloy steel, is a carbonitride-forming element that strengthens steel. However, an increase in nitrogen concentration in excess of 0.008% leads to a decrease in toughness and weldability.

• содержание хрома в пределах от 0,10 до 0,20%, никеля в пределах от 0,25 до 0,30%, ванадия в пределах от 0,06 до 0,08% и молибдена в пределах от 0,02 до 0,05% при заявляемом соотношении других компонентов низколегированной стали, являются легирующими элементами, способствующими повышению прочностных характеристик. В предлагаемом изобретении выбрано наилучшее соотношение их массовых долей для максимального повышения прочности без потери свариваемости.• chromium content in the range from 0.10 to 0.20%, nickel in the range from 0.25 to 0.30%, vanadium in the range from 0.06 to 0.08% and molybdenum in the range from 0.02 to 0 , 05% with the claimed ratio of other components of low-alloy steel, are alloying elements that increase the strength characteristics. In the present invention, the best ratio of their mass fractions is selected to maximize strength without loss of weldability.

При содержании хрома ниже 0,10% прочность снижается. При превышении его предела в 0,20% снижается свариваемость стали, происходит недопустимое увеличение углеродного эквивалента Сэкв выше 0,46%.When the chromium content is below 0.10%, the strength decreases. If its limit of 0.20% is exceeded, the weldability of steel decreases, an unacceptable increase in the carbon equivalent Ceq occurs above 0.46%.

• содержание никеля в пределах от 0,25 до 0,30% способствует повышению ударной вязкости, однако при содержании менее 0,25%, его влияние незначительно, а превышение предела в 0,30% приводит к недопустимому увеличению углеродного эквивалента Сэкв выше 0,46%.• Nickel content in the range from 0.25 to 0.30% contributes to an increase in toughness, however, with a content less than 0.25%, its effect is insignificant, and exceeding the limit of 0.30% leads to an unacceptable increase in the carbon equivalent Ceq above 0, 46%.

• содержание ванадия в пределах от 0,06 до 0.08% повышает прочностные характеристики стали, способствует измельчению зерна. При содержании ниже 0,06% необходимого повышения прочности не происходит, при содержании выше 0,08% происходит увеличение углеродного эквивалента Сэкв выше 0,46%.• vanadium content in the range from 0.06 to 0.08% increases the strength characteristics of steel, promotes grain refinement. At a content below 0.06%, the required increase in strength does not occur, at a content above 0.08%, an increase in the carbon equivalent Ceq above 0.46% occurs.

• содержание молибдена в пределах от 0,02 до 0,05% необходимо для повышения прочности и улучшения свариваемости. Его содержание ниже 0,02% не дает требуемого положительного эффекта, а превышение 0,05% ведет к недопустимому увеличению углеродного эквивалента Сэкв выше 0,46%.• molybdenum content in the range from 0.02 to 0.05% is necessary to increase strength and improve weldability. Its content below 0.02% does not give the required positive effect, and exceeding 0.05% leads to an unacceptable increase in the carbon equivalent Ceq above 0.46%.

Заявляемый технический результат достигается при использовании количественного и качественного состава компонентов, и не зависит от последовательности (очередности) их добавления в расплав, а также от того добавляются они в чистом или в виде лигатуры.The claimed technical result is achieved using the quantitative and qualitative composition of the components, and does not depend on the sequence (order) of their addition to the melt, as well as on whether they are added in pure or in the form of a ligature.

Технология производства проката включает: выплавку стали кислородно-конверторным способом, внепечную обработку, непрерывную разливку, охлаждение, нагрев до температуры 1250°С и последующую прокатку на универсально-балочном стане с температурой окончания прокатки в интервале 800-1050°С.The technology for the production of rolled products includes: steel smelting by the oxygen-converter method, out-of-furnace treatment, continuous casting, cooling, heating to a temperature of 1250 ° C and subsequent rolling on a universal beam mill with a rolling end temperature in the range of 800-1050 ° C.

Данная технология производства заявляемого колонного двутавра, изготовленного из стали, с химическим составом, обеспечивающим указанное оптимальное соотношение между элементами и получение углеродного эквивалента Сэкв не более 0,46%, позволяет получить повышенные прочностные характеристики проката с одновременным обеспечением гарантии свариваемости без дополнительной термической обработки сварного шва у потребителя.This technology for the production of the inventive column I-beam, made of steel, with a chemical composition that provides the specified optimal ratio between the elements and obtaining a carbon equivalent Ceq of not more than 0.46%, allows you to obtain increased strength characteristics of rolled products while ensuring weldability without additional heat treatment of the weld from the consumer.

В Таблице 1 указан состав стали, из которой изготовлен предложенный колонный двутавр и состав стали марок по ГОСТ 19281-2014.Table 1 shows the composition of the steel from which the proposed columnar I-beam is made and the composition of steel grades according to GOST 19281-2014.

Результаты механических испытаний колонного двутавра с толщиной полки 35,5 мм, изготовленного из стали, содержащей компоненты в предложенном соотношении, приведены в таблице 2 и таблице 3.The results of mechanical tests of a column I-beam with a flange thickness of 35.5 mm, made of steel containing components in the proposed ratio, are shown in Table 2 and Table 3.

Фактические механические свойства проката соответствуют требованиям стандартов на прокат.The actual mechanical properties of rolled products are in accordance with the requirements of standards for rolled products.

В таблицах 4, 5, 6 приведены результаты испытаний сварных швов из проб двутавра 40К5 из стали классом прочности С390. Tables 4, 5, 6 show the test results of welded joints from 40K5 I-beam samples made of steel with strength class C390.

Сварка проб осуществлялась механизированным способом в среде защитных газов, тремя марками проволоки (Св-08Г2С, Св-08ГСМТ, Св-08ГСНТ).Welding of samples was carried out in a mechanized way in an environment of protective gases, with three grades of wire (Sv-08G2S, Sv-08GSMT, Sv-08GSNT).

Все контролируемые параметры соответствовали требованиям стандартов на металлоконструкции.All monitored parameters met the requirements of standards for metal structures.

Из таблиц 2, 3, 4, 5, 6 видно, что заявленный колонный двутавр характеризуется высокими прочностными характеристиками, с одновременным обеспечением гарантии свариваемости у потребителя. From tables 2, 3, 4, 5, 6 it can be seen that the declared columnar I-beam is characterized by high strength characteristics, while ensuring the guarantee of weldability at the consumer.

Таким образом, сущность заявленного технического решения заключается в том, что колонный двутавр с толщиной полки до 40 мм изготовленный из стали с химическим составом, в котором известные компоненты подобраны в оптимальном соотношении, обеспечивает требования потребителей к сочетанию необходимых технических характеристик проката и хорошей свариваемости без дополнительной термической обработки сварного шва, что соответствует критерию «новизна».Thus, the essence of the claimed technical solution lies in the fact that a column I-beam with a shelf thickness of up to 40 mm, made of steel with a chemical composition, in which the known components are selected in an optimal ratio, provides consumers' requirements for a combination of the required technical characteristics of rolled products and good weldability without additional heat treatment of the weld, which corresponds to the criterion of "novelty".

Анализ патентов и научно-технической информации выявил отсутствие признаков, сходных с признаками, которые присуще в предлагаемом техническом решении, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».Analysis of patents and scientific and technical information revealed the absence of features similar to those inherent in the proposed technical solution, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Использование заявленного колонного двутавра для изготовления металлических конструкций у потребителя позволяет обеспечить:The use of the declared columnar I-beam for the manufacture of metal structures at the consumer allows to provide:

1) повышение прочностных характеристик конструкций;1) increasing the strength characteristics of structures;

2) свариваемость, без дополнительной термической обработки сварного шва.2) weldability, without additional heat treatment of the weld.

Это приводит к расширению сортамента производимой продукции и увеличению объемов сбыта двутавров.This leads to an expansion of the range of products manufactured and an increase in sales of I-beams.

Опытная проработка и использование предлагаемого технического решения на АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» подтверждает соответствие критерию «промышленная применимость изобретения».Experimental study and use of the proposed technical solution at EVRAZ Nizhny Tagil Metallurgical Plant JSC confirms compliance with the criterion of industrial applicability of the invention.

Источники информацииSources of information

[1] ГОСТ 19281-2014 [1] GOST 19281-2014

[2] ГОСТ 27772-2015 [2] GOST 27772-2015

[3] ГОСТ Р 57837-2017 [3] GOST R 57837-2017

[4] ГОСТ 19281-2014[4] GOST 19281-2014

Таблица 1 Table 1

Компоненты стальComponents steel Содержание компонентов стали, масс.%Content of steel components, wt% Заявляемое изобретениеThe claimed invention Сталь марки 09Г2С по ГОСТ 19281-2014Steel grade 09G2S in accordance with GOST 19281-2014 Сталь марки 12Г2ФД ГОСТ 19281-2014Steel grade 12G2FD GOST 19281-2014 ПримерыExamples of 11 22 33 44 55 углеродcarbon 0,0970.097 0,1140.114 0,120.12 ≤ 0,12≤ 0.12 0,09-0,150.09-0.15 марганецmanganese 1,581.58 1,681.68 1,591.59 1,30-1,701.30-1.70 1,30-1,701.30-1.70 кремнийsilicon 0,220.22 0,230.23 0,230.23 0,50-0,800.50-0.80 0,17-0,370.17-0.37 алюминийaluminum 0,0380.038 0,0410.041 0,0340.034 0,02-0,060.02-0.06 -- фосфорphosphorus 0,00890.0089 0,00960.0096 0,01000.0100 ≤ 0,030≤ 0.030 ≤ 0,030≤ 0.030 сераsulfur 0,00310.0031 0,00270.0027 0,00290.0029 ≤ 0,035≤ 0.035 ≤ 0,035≤ 0.035 медьcopper 0,0100.010 0,0100.010 0,0090.009 ≤ 0,30≤ 0.30 0,15-0,300.15-0.30 азотnitrogen 0,00490.0049 0,00650.0065 0,00490.0049 ≤ 0,010≤ 0.010 ≤ 0,010≤ 0.010 хромchromium 0,1190.119 0,130.13 0,1260.126 ≤ 0,30≤ 0.30 ≤ 0,30≤ 0.30 никельnickel 0,290.29 0,290.29 0,290.29 ≤ 0,30≤ 0.30 ≤ 0,30≤ 0.30 ванадийvanadium 0,0640.064 0,070.07 0,00690.0069 ≤ 0,12≤ 0.12 0,02-0,100.02-0.10 молибденmolybdenum 0,0410.041 0,0440.044 0,0440.044 -- -- железоiron остальноеrest остальноеrest остальноеrest остальноеrest остальноеrest

Таблица 2table 2

Свойства сталиSteel properties Свойства стали по примерам (на растяжение)Steel properties by examples (tensile) Прокат из заявляемой сталиRolled steel from the declared steel Требования по ГОСТ 27772-2015Requirements according to GOST 27772-2015 Требования по ГОСТ Р 57837-2017Requirements in accordance with GOST R 57837-2017 ПримерыExamples of 11 22 33 44 55 Предел
текучести,
Н/мм2
Limit
fluidity,
N / mm 2
393-392393-392 396-392396-392 423-419423-419 ≤370≤370 ≤375≤375
Временное
сопротив-ление,
Н/мм2
Temporary
resistance,
N / mm 2
539-534539-534 544-535544-535 573-572573-572 ≤490≤490 ≤520≤520
Относи-тельное удлинение, %Relative extension, % 32-3032-30 32-3132-31 28-2728-27 ≤20≤20 ≤20≤20

Таблица 3Table 3

Свойства сталиSteel properties Свойства стали по примерам (на ударный изгиб)
Ударная вязкость, Дж/см2, при температуре, °С
Steel properties by examples (impact bending)
Impact strength, J / cm 2 , at temperature, ° С
Прокат из заявляемой сталиRolled steel from the declared steel Требования по ГОСТ 27772-2015Requirements according to GOST 27772-2015 Требования по ГОСТ Р 57837-2017Requirements in accordance with GOST R 57837-2017 ПримерыExamples of 11 22 33 44 55 KCU
минус 40
KCU
minus 40
371, 362
356, 350
371, 362
356, 350
267, 255
243, 241
267, 255
243, 241
356, 350
345, 330
356, 350
345, 330
≤34≤34 --
KCV
минус 40
KCV
minus 40
247, 220
200, 185
247, 220
200, 185
152, 149
144, 138
152, 149
144, 138
220, 205
201, 197
220, 205
201, 197
≤34≤34 ≤34≤34

Figure 00000002
Figure 00000002

Таблица 5Table 5

Марка
сварочной проволоки
Brand
welding wire
Место отбора образцаSampling location Ударная вязкость KCV, Дж/см2, при температуре минус 40°СImpact strength KCV, J / cm 2 , at a temperature of minus 40 ° С
СП 53-101-98, СП 70.13330.2012SP 53-101-98, SP 70.13330.2012 не менее 34not less than 34 ось шваseam axis линия сплавленияfusion line Св-08Г2СSv-08G2S СтенкаWall 52, 69, 80, 85, 96, 100 52, 69, 80, 85, 96, 100 96, 168, 188, 216, 315, 340 96, 168, 188, 216, 315, 340 71, 102, 106, 110, 120, 130 71, 102, 106, 110, 120, 130 55, 205, 210, 230, 277, 368 55, 205, 210, 230, 277, 368 35, 102, 126, 130, 158, 193 35, 102, 126, 130, 158, 193 246, 258, 261, 290, 302, 342246, 258, 261, 290, 302, 342 ПолкаShelf 38, 45, 52, 97, 120, 14338, 45, 52, 97, 120, 143 220, 241, 242, 243, 256, 280220, 241, 242, 243, 256, 280 62, 71, 73, 82, 85, 93 62, 71, 73, 82, 85, 93 221, 238, 257, 267, 280, 281221, 238, 257, 267, 280, 281 55, 57, 78, 83, 87, 102 55, 57, 78, 83, 87, 102 170, 247, 255, 270, 291, 300170, 247, 255, 270, 291, 300 Св-08ГСМТSv-08GSMT СтенкаWall 85, 124, 140, 146, 170, 206 85, 124, 140, 146, 170, 206 193, 284, 285, 328, 353, 368 193, 284, 285, 328, 353, 368 83, 94, 115, 123, 150, 204 83, 94, 115, 123, 150, 204 252, 284, 291, 317, 360, 373252, 284, 291, 317, 360, 373 72, 121, 131, 141, 152, 17772, 121, 131, 141, 152, 177 260, 334, 341, 357,369, 370260, 334, 341, 357,369, 370 ПолкаShelf 93, 177, 172, 180, 216, 21893, 177, 172, 180, 216, 218 197, 227, 240, 243, 250, 360197, 227, 240, 243, 250, 360 70, 72, 75, 80, 96, 133 70, 72, 75, 80, 96, 133 258, 272, 320, 331, 322, 333258, 272, 320, 331, 322, 333 57, 75, 77, 108, 110, 137 57, 75, 77, 108, 110, 137 178, 227, 235, 262, 278, 343 178, 227, 235, 262, 278, 343 Св-08ГСНТSv-08GSNT СтенкаWall 76, 82, 90, 122, 133, 13776, 82, 90, 122, 133, 137 224, 230, 231, 233, 243, 247 224, 230, 231, 233, 243, 247 63, 68, 78, 80, 82, 102 63, 68, 78, 80, 82, 102 220, 253, 255, 261, 264, 281220, 253, 255, 261, 264, 281 57, 63, 83, 96, 100, 113 57, 63, 83, 96, 100, 113 206, 243, 253, 355, 344, 323206, 243, 253, 355, 344, 323 ПолкаShelf 55, 76, 81, 87, 91, 97 55, 76, 81, 87, 91, 97 171, 205, 208, 212, 246, 295171, 205, 208, 212, 246, 295 72, 73, 85, 86, 90, 92 72, 73, 85, 86, 90, 92 175, 191, 202, 206, 200, 222 175, 191, 202, 206, 200, 222 77, 81, 83, 85, 87, 9377, 81, 83, 85, 87, 93 178, 190, 197, 206, 233, 247178, 190, 197, 206, 233, 247

Таблица 6Table 6

Марка
сварочной
проволоки
Brand
welding
wire
Место
отбора
образца
A place
selection
sample
Твердость, HVHardness, HV
СП 53-101-98, СП 70.13330.2012SP 53-101-98, SP 70.13330.2012 не более 320no more than 320 Фактические значенияActual values основной металлbase metal зона термического влиянияheat affected zone шовthe seam Св-08Г2СSv-08G2S СтенкаWall 137, 139, 141,
141, 141
137, 139, 141,
141, 141
152, 156, 160, 160,
164, 164,168
152, 156, 160, 160,
164, 164.168
144, 148, 152, 152, 156, 156, 160, 164 144, 148, 152, 152, 156, 156, 160, 164
141, 141, 141,
144, 148
141, 141, 141,
144, 148
141, 144, 148, 152,
156, 160, 164
141, 144, 148, 152,
156, 160, 164
132, 135, 137, 139, 144, 148, 152, 156 132, 135, 137, 139, 144, 148, 152, 156
141, 141, 141,
144, 148
141, 141, 141,
144, 148
152, 156, 160, 160,
164, 164,168
152, 156, 160, 160,
164, 164.168
137, 139, 141, 144, 148, 160, 164137, 139, 141, 144, 148, 160, 164
ПолкаShelf 137, 137, 137,
139, 139, 139, 141
137, 137, 137,
139, 139, 139, 141
137, 139, 141, 144,
148, 152, 156
137, 139, 141, 144,
148, 152, 156
137, 139, 141, 144, 144, 148, 148137, 139, 141, 144, 144, 148, 148
137, 139, 141,
141, 144, 148
137, 139, 141,
141, 144, 148
144, 148, 152, 152, 152,156, 156, 156144, 148, 152, 152, 152,156, 156, 156 141, 144, 148, 152, 152, 156, 156141, 144, 148, 152, 152, 156, 156
141, 141, 141,
144, 148
141, 141, 141,
144, 148
152, 152, 152,156, 156, 156, 160, 164 152, 152, 152,156, 156, 156, 160, 164 141, 144, 148, 152, 156, 160, 164141, 144, 148, 152, 156, 160, 164
Св-08ГСМТSv-08GSMT СтенкаWall 141, 141, 144,
144,148, 148
141, 141, 144,
144,148,148
144, 148, 152, 156, 160, 164, 168144, 148, 152, 156, 160, 164, 168 144, 148, 160, 160, 164, 164, 168144, 148, 160, 160, 164, 164, 168
141, 141, 144,
144, 148, 148
141, 141, 144,
144, 148, 148
144, 148, 152, 156, 160, 164, 168144, 148, 152, 156, 160, 164, 168 168, 168, 168,
180, 184
168, 168, 168,
180, 184

Продолжение таблицы 6Continuation of table 6

Марка
сварочной
проволоки
Brand
welding
wire
Место
отбора
образца
A place
selection
sample
Твердость, HVHardness, HV
СП 53-101-98, СП 70.13330.2012SP 53-101-98, SP 70.13330.2012 не более 320no more than 320 Фактические значенияActual values основной металлbase metal зона термического влиянияheat affected zone шовthe seam 137, 137, 139, 139,
141, 144, 148
137, 137, 139, 139,
141, 144, 148
144, 144, 148, 148,
152, 156, 160, 164
144, 144, 148, 148,
152, 156, 160, 164
127, 130, 135,
141, 172, 17
127, 130, 135,
141, 172, 17
ПолкаShelf 137, 139, 137,
139, 141, 141
137, 139, 137,
139, 141, 141
144, 148, 152, 152,
156, 156, 160
144, 148, 152, 152,
156, 156, 160
137, 139, 144, 144, 148, 148, 152, 156137, 139, 144, 144, 148, 148, 152, 156
141, 141, 141,
144, 148,
141, 141, 141,
144, 148,
141, 144, 144, 144,
148, 148, 148
141, 144, 144, 144,
148, 148, 148
141, 141, 144,
152, 156, 148
141, 141, 144,
152, 156, 148
141, 141, 144,
144, 148, 148
141, 141, 144,
144, 148, 148
144, 148, 152, 156,
160, 164, 168
144, 148, 152, 156,
160, 164, 168
168, 168, 168,
180, 184
168, 168, 168,
180, 184
Св-08ГСНТSv-08GSNT Стенка Wall 141, 141, 141,
144, 148
141, 141, 141,
144, 148
152, 152, 156, 156,
160, 160, 164, 164
152, 152, 156, 156,
160, 160, 164, 164
172, 176, 180,
184, 188, 188
172, 176, 180,
184, 188, 188
137, 139, 141, 144,
144, 148, 148
137, 139, 141, 144,
144, 148, 148
152, 156, 160, 160,
164, 164, 168
152, 156, 160, 160,
164, 164, 168
168, 172, 172, 176, 176, 180, 184168, 172, 172, 176, 176, 180, 184
137, 139, 141, 141,
144, 148
137, 139, 141, 141,
144, 148
152, 156, 160, 164,
168, 172, 176
152, 156, 160, 164,
168, 172, 176
160, 164, 172, 176, 180, 184, 188160, 164, 172, 176, 180, 184, 188
ПолкаShelf 132, 135, 137, 137,
139, 139, 141
132, 135, 137, 137,
139, 139, 141
152, 156, 168,
168, 172, 176
152, 156, 168,
168, 172, 176
127, 130, 141, 144, 148, 160, 164127, 130, 141, 144, 148, 160, 164
141, 141, 141,
144, 148
141, 141, 141,
144, 148
160, 164, 172, 172,
176, 176, 180, 184
160, 164, 172, 172,
176, 176, 180, 184
172, 176, 180, 184, 188, 196, 200172, 176, 180, 184, 188, 196, 200
137, 137, 137, 139, 139, 139, 141137, 137, 137, 139, 139, 139, 141 152, 152, 156, 156, 160, 164, 172, 176152, 152, 156, 156, 160, 164, 172, 176 132, 135, 144, 148, 180, 184, 196, 200132, 135, 144, 148, 180, 184, 196, 200

Claims (3)

Колонный двутавр с толщиной полки до 40 мм, изготовленный из низколегированной стали, отличающийся тем, что он изготовлен из стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, мас.%: Column I-beam with a shelf thickness of up to 40 mm, made of low-alloy steel, characterized in that it is made of steel containing components in the following ratio, wt%: УглеродCarbon 0,09 - 0,120.09 - 0.12 МарганецManganese 1,55 - 1,701.55 - 1.70 КремнийSilicon 0,17 - 0,270.17 - 0.27 АлюминийAluminum 0,02 - 0,060.02 - 0.06 ФосфорPhosphorus ≤ 0,015≤ 0.015 СераSulfur ≤ 0,010≤ 0.010 МедьCopper ≤ 0,020≤ 0.020 АзотNitrogen ≤ 0,008≤ 0.008 ХромChromium 0,10 - 0,200.10 - 0.20 НикельNickel 0,25 - 0,300.25 - 0.30 ВанадийVanadium 0,06 - 0,080.06 - 0.08 МолибденMolybdenum 0,02 - 0,050.02 - 0.05 ЖелезоIron остальное rest
и имеющий значение углеродного эквивалента Сэкв, составляющее не более 0,46%, при этом для толщины полки до 10 мм он имеет предел текучести (σТ) не менее 390 Н/мм2 и временного сопротивления (σв) не менее 520 Н/мм2, для толщины полки свыше 10 мм до 20 мм включительно он имеет предел текучести (σТ) не менее 380 Н/мм2 и временное сопротивление (σв) не менее 520 Н/мм2, а для толщины полки свыше 20 до 40 мм включительно он имеет предел текучести (σТ) не менее 370 Н/мм2 и временное сопротивление (σв) не менее 490 Н/мм2.and having a carbon equivalent C eq , which is not more than 0.46%, while for a shelf thickness of up to 10 mm it has a yield strength (σ T ) of at least 390 N / mm 2 and a ultimate strength (σ in ) of at least 520 N / mm 2 , for a shelf thickness of over 10 mm to 20 mm inclusive, it has a yield point (σ T ) of at least 380 N / mm 2 and a ultimate strength (σ in ) of at least 520 N / mm 2 , and for a shelf thickness of over 20 up to 40 mm inclusive, it has a yield point (σ T ) of at least 370 N / mm 2 and a ultimate tensile strength (σ c ) of at least 490 N / mm 2 .
RU2020126092A 2020-08-05 2020-08-05 COLUMN I-BEAM WITH A SHELF THICKNESS OF UP TO 40 mm RU2758602C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126092A RU2758602C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 COLUMN I-BEAM WITH A SHELF THICKNESS OF UP TO 40 mm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126092A RU2758602C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 COLUMN I-BEAM WITH A SHELF THICKNESS OF UP TO 40 mm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758602C1 true RU2758602C1 (en) 2021-11-01

Family

ID=78466726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126092A RU2758602C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 COLUMN I-BEAM WITH A SHELF THICKNESS OF UP TO 40 mm

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758602C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003239036A (en) * 2002-02-19 2003-08-27 Nippon Steel Corp Thick steel plate having excellent fatigue strength and production method therefor
RU2312162C2 (en) * 2003-04-10 2007-12-10 Ниппон Стил Корпорейшн High-strength steel sheet with molten zinc coat and method of manufacture of such sheet
JP2010202931A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Jfe Steel Corp High-strength thick steel plate for structure excellent in brittle crack propagation arrest property, and method for producing the same
RU2420603C1 (en) * 2009-09-11 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Skelp steel and item made out of it
RU2510423C2 (en) * 2009-08-31 2014-03-27 Ниппон Стил Корпорейшн High-strength electroplated sheet steel
RU2527571C1 (en) * 2010-09-17 2014-09-10 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН High-strength cold-rolled sheet steel and method of its production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003239036A (en) * 2002-02-19 2003-08-27 Nippon Steel Corp Thick steel plate having excellent fatigue strength and production method therefor
RU2312162C2 (en) * 2003-04-10 2007-12-10 Ниппон Стил Корпорейшн High-strength steel sheet with molten zinc coat and method of manufacture of such sheet
JP2010202931A (en) * 2009-03-04 2010-09-16 Jfe Steel Corp High-strength thick steel plate for structure excellent in brittle crack propagation arrest property, and method for producing the same
RU2510423C2 (en) * 2009-08-31 2014-03-27 Ниппон Стил Корпорейшн High-strength electroplated sheet steel
RU2420603C1 (en) * 2009-09-11 2011-06-10 Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") Skelp steel and item made out of it
RU2527571C1 (en) * 2010-09-17 2014-09-10 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН High-strength cold-rolled sheet steel and method of its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2623562C2 (en) High strength sheet steel having low ratio of yield strength to tensile strength, excellent as of resistance to post-deformation aging, method of its production and high strength welded steel pipe made thereof
EP1477574B1 (en) High-strength stainless steel sheet and method for manufacturing the same
US10030291B2 (en) High-strength steel sheet excellent in seam weldability
KR102210135B1 (en) High-strength plated steel sheet for welded structural member and method for manufacturing said sheet
EP3276026B1 (en) Thick steel sheet for structural pipe, method for manufacturing thick steel sheet for structural pipe, and structural pipe
US11215299B2 (en) Ferritic stainless steel pipe having excellent salt tolerance in gap, pipe-end-thickened structure, welding joint, and welded structure
WO2018038045A1 (en) Automobile member having resistance weld
JP5516057B2 (en) High-strength hot-dip galvanized steel sheet and manufacturing method thereof
KR20170128575A (en) Steel plate for structural pipe, method for producing steel plate for structural pipe, and structural pipe
JP4411253B2 (en) Hot forged parts with excellent delayed fracture resistance and method for producing the same
RU2758602C1 (en) COLUMN I-BEAM WITH A SHELF THICKNESS OF UP TO 40 mm
WO2019069998A1 (en) Austenitic stainless steel
JP5028761B2 (en) Manufacturing method of high strength welded steel pipe
EP3626841B1 (en) High strength micro alloyed steel seamless pipe for sour service and high toughness applications
JP4660363B2 (en) Manufacturing method of thick steel plate with excellent toughness
US20030188813A1 (en) Stainless steel sheet for welded structural components and method for making the same
CN114555283A (en) Wire rod for welding rod and method for manufacturing same
JP2003293075A (en) High strength steel pipe stock having low surface hardness and yield ratio after pipe making and production method thereof
JP2001140040A (en) Low carbon ferrite-martensite duplex stainless welded steel pipe excellent in sulfide stress cracking resistance
JP2002339037A (en) High tensile strength steel having excellent low temperature joint toughness and ssc resistance, and production method therefor
JP5205815B2 (en) Steel for rebar and method for manufacturing the same
AU682675B2 (en) Steel bar for prestressed concrete excellent in delayed fracture resistance at weld zone
JP2002327243A (en) Steel material for shear reinforcing bar with high strength, and weld-closed shear reinforcing bar with high strength
CN115605626B (en) Cold-rolled and annealed steel sheet and method for manufacturing same
RU2798523C1 (en) High-strength hot-rolled steel sheet and method for its manufacturing