RU2798238C1 - High strength low alloy steel for agricultural machinery - Google Patents

High strength low alloy steel for agricultural machinery Download PDF

Info

Publication number
RU2798238C1
RU2798238C1 RU2022121571A RU2022121571A RU2798238C1 RU 2798238 C1 RU2798238 C1 RU 2798238C1 RU 2022121571 A RU2022121571 A RU 2022121571A RU 2022121571 A RU2022121571 A RU 2022121571A RU 2798238 C1 RU2798238 C1 RU 2798238C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
strength
temperature
niobium
molybdenum
Prior art date
Application number
RU2022121571A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Владимирович Мишнев
Юлия Игоревна Борисова
Евгений Сергеевич Ткачев
Сергей Игоревич Борисов
Диана Юнусовна Юзбекова
Валерий Александрович Дудко
Сергей Михайлович Гайдар
Александр Викторович Пыдрин
Рустам Оскарович Кайбышев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева)
Application granted granted Critical
Publication of RU2798238C1 publication Critical patent/RU2798238C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: high-strength steel for the manufacture of critical elements of agricultural earthmovers. The steel contains elements in the following ratio, wt.%: carbon 0.32-0.35, silicon 1.6-1.8, chromium 0.5-0.7, manganese 1.0-1.5, molybdenum 0, 2-0.3, niobium 0.03-0.05, titanium 0.02-0.04, boron no more than 0.01, aluminum no more than 0.01, sulfur no more than 0.01, phosphorus no more than 0, 01, iron and inevitable impurities - the rest. After hardening from a temperature of 900°C into the water and drawing at a temperature of 200 to 500°C for 60 minutes followed by air cooling, it has a uniform tempering martensite structure.
EFFECT: high strength, ductility and impact strength of steel.
1 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным сталям и может быть использовано для изготовления ответственных элементов сельскохозяйственной землеройной техники.The invention relates to the field of metallurgy, namely to high-strength steels and can be used for the manufacture of critical elements of agricultural earth-moving machinery.

На сегодняшний день к стали для сельскохозяйственной и землеройной техники, предъявляются определенные требования по показателям твердости, предела текучести, временного сопротивления разрушению, стойкости к абразивному износу с достаточной пластичностью и ударной вязкостью. Для усовершенствования сталей, предназначенных для изделий землеройных и сельскохозяйственных машин необходимо обеспечить высокий уровень эксплуатационных характеристик.To date, steel for agricultural and earthmoving equipment is subject to certain requirements in terms of hardness, yield strength, tensile strength, resistance to abrasive wear with sufficient ductility and toughness. To improve steels intended for products of earth-moving and agricultural machines, it is necessary to ensure a high level of performance.

Известна горячекатаная сталь, описанная в патенте RU 2605037 С1 от 20.12.2016. Согласно данному патенту высокопрочная сталь содержит, масс. %: С 0,16-0,45, Si 0,05-0,70, Мn 0,50-1,50, S 0,002-0,008, Р не более 0,015, Cr не более 0,15, Ni не более 0,15, Cu не более 0,15, Nb от 0,005 до менее 0,01, Al кислоторастворимый 0,02-0,05, Fe и неизбежные примеси - остальное, при этом соотношение между Мn и S связано зависимостью [Mn]⋅[S]<0,005. Способ заключается в нагреве заготовки до температуры в диапазоне от 1250°С до 1300°С и последующей горячей прокатке. Недостатком данного способа являются низкие прочностные показатели: предел текучести менее 440 МПа и предел прочности менее 685 МПа.Known hot-rolled steel described in patent RU 2605037 C1 dated 12/20/2016. According to this patent, high-strength steel contains, wt. %: C 0.16-0.45, Si 0.05-0.70, Mn 0.50-1.50, S 0.002-0.008, P not more than 0.015, Cr not more than 0.15, Ni not more than 0 ,15, Cu not more than 0.15, Nb from 0.005 to less than 0.01, acid-soluble Al 0.02-0.05, Fe and inevitable impurities - the rest, while the ratio between Mn and S is connected by the dependence [Mn]⋅[ S]<0.005. The method consists in heating the billet to a temperature in the range from 1250°C to 1300°C and subsequent hot rolling. The disadvantage of this method are low strength characteristics: yield strength less than 440 MPa and tensile strength less than 685 MPa.

Известна высокопрочная конструкционная сталь, применяемая в авиационных конструкциях, раскрытая в патенте SU 1316285 А1 от 15.10.1994. Высокопрочная сталь имеет следующий химический состав, масс. %: С 0,30-0,38, Mn 0,05-0,5, Si 2,1-2,8, Cr 0,8-1,2, Ni 2,6-3,0, Mo 0,3-1,2, V 0,05-0,15, один элемент из группы редкоземельных металлов, включающей La и Се 0,001-0,05, не менее одного элемента из группы щелочноземельных металлов, включающей Mg и Са 0,001-0,05, Fe - остальное. Способ заключается в нагреве заготовки до 900°С с последующим охлаждением в масле и последующим отпуском при температурах 200-250°С в течение 2-3 часов. Применение редкоземельных металлов при выплавке стали приводит к образованию пироэффекта с выделением большого количества дыма, содержащего вредные вещества, что ухудшает санитарно-гигиенические и экологические условия получения сплава; применение очень дорогих элементов, таких как редкоземельных и щелочные металлы значительно увеличивают стоимость отливок.Known high-strength structural steel used in aircraft structures, disclosed in the patent SU 1316285 A1 dated 10/15/1994. High-strength steel has the following chemical composition, wt. %: C 0.30-0.38, Mn 0.05-0.5, Si 2.1-2.8, Cr 0.8-1.2, Ni 2.6-3.0, Mo 0, 3-1.2, V 0.05-0.15, one element from the group of rare earth metals, including La and Ce 0.001-0.05, at least one element from the group of alkaline earth metals, including Mg and Ca 0.001-0.05 , Fe - rest. The method consists in heating the billet to 900°C, followed by cooling in oil and subsequent tempering at temperatures of 200-250°C for 2-3 hours. The use of rare earth metals in steel smelting leads to the formation of a pyroelectric effect with the release of a large amount of smoke containing harmful substances, which worsens the sanitary, hygienic and environmental conditions for the production of the alloy; the use of very expensive elements such as rare earth and alkali metals significantly increases the cost of castings.

Известна высокопрочная листовая сталь, см. патент RU 2677888 С2 от 22.01.2019 (или европейский патент WO 2016/001887 от 07.01.2016). Согласно данному патенту высокопрочная сталь содержит, масс. %: С 0,1-0,4, Mn 4,5-5,5, Si 1-3, Mo 0,2-0,5, остальное включает Fe и неизбежные примеси. Предлагаемый способ включает следующие стадии: отжиг катаного листа, полученного из упомянутой стали, посредством его выдержки при температуре отжига AT, большей, чем температура превращения Ас3 стали, закалку листа посредством его охлаждения до температуры закаливания QT в диапазоне между температурами превращения Ms и Mf стали, нагрев листа до температуры перестаривания РТ в диапазоне от 300°С до 500°С и его выдержку при температуре перестаривания РТ в течение времени перестаривания Pt, большего чем 10 сек, и охлаждение листа до температуры окружающей среды. Листовая сталь по данному способу имеет предел текучести не более 1400 МПа, предел прочности - 1360-1560 МПа, равномерное относительное удлинение не больше 12%.High-strength sheet steel is known, see patent RU 2677888 C2 dated January 22, 2019 (or European patent WO 2016/001887 dated January 7, 2016). According to this patent, high-strength steel contains, wt. %: C 0.1-0.4, Mn 4.5-5.5, Si 1-3, Mo 0.2-0.5, the rest includes Fe and inevitable impurities. The proposed method includes the following steps: annealing a rolled sheet obtained from said steel by holding it at an annealing temperature AT greater than the Ac 3 transformation temperature of the steel, quenching the sheet by cooling it to a quenching temperature QT in the range between the transformation temperatures Ms and Mf of the steel , heating the sheet to the overaging temperature RT in the range of 300° C. to 500° C. and holding it at the overaging temperature RT for over aging time Pt greater than 10 sec, and cooling the sheet down to ambient temperature. Sheet steel according to this method has a yield strength of not more than 1400 MPa, a tensile strength of 1360-1560 MPa, a uniform relative elongation of not more than 12%.

Недостатком данной стали является то, что наиболее высокие показатели механических характеристик достигаются только за счет дополнительных технологических операций. При этом уровень прочности остается также сравнительно низким.The disadvantage of this steel is that the highest mechanical characteristics are achieved only through additional technological operations. At the same time, the strength level also remains relatively low.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению и принятым за прототип является высокопрочная и износостойкая сталь, раскрытая в патенте RU 2606825 С1 от 10.01.2017. Согласно данному патенту высокопрочная сталь используется при изготовлении высоконагруженных деталей рабочих органов почвообрабатывающих, посевных, кормоуборочных, овощеуборочных и других сельхозмашин. Сталь содержит в мас. %: 0,30-0,50 С, 0,30-0,50 С, 0,25-0,40 Ni, 0,20-0,40 Cu, 0,05-0,15 Мо, 0,10-0,30 Si, 0,80-1,00 Mn, 0,01-0,03 V, 0,01-0,04 Nb, 0,001-0,005 В, 0,01-0,03 Ti, 0,01-0,05 Al, не более 0,015 N, 0,001-0,02 Са, не более 0,02 S, не более 0,020 Р, Fe и примеси - остальное, при этом суммарное содержание Р и S составляет не более 0,025. Способ получения стали включает в себя следующие этапы: выплавку, ковку, прокатку при температуре 1150-870°С после нагрева в камерной печи до 1200°С; термическую обработку проводили по режиму: закалка в воду от температуры 870-930°C с последующим отпуском в интервале температур 200-350°С в течение 4-6 часов. Полученная сталь с 0,30-0,35% С с толщиной листа от 3 до 20 мм обладает пределом текучести 1240-1435 МПа, относительным удлинением не менее 7-8%, ударной вязкостью при +20°С не менее 20-30 Дж/см2, относительным равномерным удлинением не менее 2,0-2,5% и высокой износостойкостью.The closest in technical essence to the proposed invention and taken as a prototype is high-strength and wear-resistant steel disclosed in patent RU 2606825 C1 dated 01/10/2017. According to this patent, high-strength steel is used in the manufacture of highly loaded parts of the working bodies of tillage, sowing, forage harvesting, vegetable harvesting and other agricultural machines. Steel contains in wt. %: 0.30-0.50 C, 0.30-0.50 C, 0.25-0.40 Ni, 0.20-0.40 Cu, 0.05-0.15 Mo, 0.10 -0.30 Si, 0.80-1.00 Mn, 0.01-0.03 V, 0.01-0.04 Nb, 0.001-0.005 V, 0.01-0.03 Ti, 0.01 -0.05 Al, not more than 0.015 N, 0.001-0.02 Ca, not more than 0.02 S, not more than 0.020 P, Fe and impurities - the rest, while the total content of P and S is not more than 0.025. The method of obtaining steel includes the following steps: smelting, forging, rolling at a temperature of 1150-870°C after heating in a chamber furnace to 1200°C; heat treatment was carried out according to the regime: quenching in water from a temperature of 870-930°C, followed by tempering in the temperature range of 200-350°C for 4-6 hours. The resulting steel with 0.30-0.35% C with a sheet thickness of 3 to 20 mm has a yield strength of 1240-1435 MPa, a relative elongation of at least 7-8%, impact strength at +20°C of at least 20-30 J /cm 2 , relative uniform elongation of at least 2.0-2.5% and high wear resistance.

Основной недостаток известной высокопрочной стали:The main disadvantage of the known high-strength steel:

- химический состав отличается большим количеством легирующих элементов, что является менее выгодным с экономической точки зрения. Сталь характеризуется низкой деформационной способностью из-за высокого содержания вредных примесей (серы, фосфора) и меди, кроме того для получения стали требуется дополнительная горячая прокатка, что усложняет технологический процесс получения требуемого уровня характеристик. А также слишком длительная продолжительность термической обработки (более 4 часов), что является нецелесообразным в промышленных условиях.- the chemical composition is characterized by a large number of alloying elements, which is less profitable from an economic point of view. The steel is characterized by low deformation ability due to the high content of harmful impurities (sulphur, phosphorus) and copper, in addition, additional hot rolling is required to obtain steel, which complicates the technological process to obtain the required level of characteristics. And also too long duration of heat treatment (more than 4 hours), which is impractical in industrial conditions.

Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость создания новых составов высокопрочной низколегированной стали для изготовления ответственных технических элементов сельскохозяйственной землеройной техники.From the analysis of known similar technical solutions, it was revealed that the technical problem in this area is the need to create new compositions of high-strength low-alloy steel for the manufacture of critical technical elements of agricultural earth-moving equipment.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, получение состава высокопрочной низколегированной стали, обеспечивающей высокую прочность, пластичность и ударную вязкость.The technical result, to which the invention is directed, is to obtain a composition of high-strength low-alloy steel, providing high strength, ductility and toughness.

Для решения технической проблемы и достижения заявленного результата высокопрочная низколегированная сталь для сельскохозяйственной техники, содержит углерод, кремний, хром, марганец, молибден, ниобий, титан, бор, алюминий, сера, фосфор и железо при следующем соотношении химических элементов, мас. %:To solve the technical problem and achieve the claimed result, high-strength low-alloy steel for agricultural machinery contains carbon, silicon, chromium, manganese, molybdenum, niobium, titanium, boron, aluminum, sulfur, phosphorus and iron in the following ratio of chemical elements, wt. %:

углеродcarbon 0,32-0,350.32-0.35 кремнийsilicon 1,6-1,81.6-1.8 хромchromium 0,5-0,70.5-0.7 марганецmanganese 1,0-1,51.0-1.5 молибденmolybdenum 0,2-0,30.2-0.3 ниобийniobium 0,03-0,050.03-0.05 титанtitanium 0,02-0,040.02-0.04 борboron не более 0,01no more than 0.01 алюминийaluminum не более 0,01no more than 0.01 сераsulfur не более 0,01no more than 0.01 фосфорphosphorus не более 0,01no more than 0.01 железо и неизбежные примесиiron and inevitable impurities остальное,rest,

при этом сталь подвергают закалке от температуры 900°С в воду и дополнительному отпуску при температуре от 200°С, до 500°С в течение 60 минут с последующим охлаждением на воздухе.while the steel is subjected to quenching from a temperature of 900°C in water and additional tempering at a temperature of 200°C to 500°C for 60 minutes, followed by cooling in air.

Входящий в состав стали углерод обеспечивает высокую прочность и твердость сплава. Уменьшение содержания углерода менее заявленного уровня приводит к снижению прочности, а более высокое содержание по сравнению с заявленными пределами отрицательно влияет на пластичность. Углерод также оказывает положительное влияние на закаливаемость указанной стали. В связи с этим, содержание углерода ограничивается пределом от 0,32 до 0,35 масс. %.The carbon included in the steel provides high strength and hardness of the alloy. Reducing the carbon content below the stated level leads to a decrease in strength, and a higher content compared to the declared limits adversely affects ductility. Carbon also has a positive effect on the hardenability of said steel. In this regard, the carbon content is limited to a range of 0.32 to 0.35 mass. %.

Кремний оказывает положительное влияние на способность к закалке и повышает упругость стали. Для обеспечения высокой твердости и прочности, в состав стали включают от 1,6 до 1,8 масс. % кремния. Слишком высокое содержание кремния оказывает отрицательное действие на твердость, прочность и ковкость сплава. Чтобы исключить указанные отрицательные эффекты, содержание кремния в предлагаемой стали ограничивается пределом 1,6 - 1,8 масс. %.Silicon has a positive effect on the hardenability and increases the elasticity of the steel. To ensure high hardness and strength, steel composition includes from 1.6 to 1.8 wt. % silicon. Too high a silicon content has a negative effect on the hardness, strength and malleability of the alloy. To eliminate these negative effects, the silicon content in the proposed steel is limited to 1.6 - 1.8 wt. %.

Легирование стали марганцем приводит к раскислению и упрочнению, а также связывает серу, образуя сульфиды марганца. Содержание марганца в пределах 1,0 - 1,5 масс. % приводит к улучшению ударной вязкости и твердости.Alloying steel with manganese leads to deoxidation and hardening, and also binds sulfur, forming manganese sulfides. The content of manganese in the range of 1.0 - 1.5 mass. % leads to an improvement in toughness and hardness.

Хром повышает прочность стали. Марганец и хром, повышают прокаливаемость стали, позволяя значительно увеличить толщину закаливаемых деталей при снижении скорости охлаждения при закалке.Chromium increases the strength of steel. Manganese and chromium increase the hardenability of steel, allowing a significant increase in the thickness of hardened parts while reducing the cooling rate during hardening.

Легирование стали молибденом в диапазоне 0,2-0,3 масс. % приводит к повышению коррозионной стойкости, твердости, а также улучшает ее прокаливаемость. Также молибден предотвращает отпускную хрупкость в процессе термообработки. Легирование стали молибденом более 0,3 масс. % экономически не целесообразно.Alloying of steel with molybdenum in the range of 0.2-0.3 wt. % leads to an increase in corrosion resistance, hardness, and also improves its hardenability. Molybdenum also prevents temper brittleness during heat treatment. Alloying steel molybdenum more than 0.3 wt. % is not economically feasible.

Легирование стали ниобием в пределах 0,03 - 0,05 масс. % приводит к упрочнению стали, а также к формированию мелкого зерна и способствует появлению субзеренной структуры, закрепляемой и стабилизируемой дисперсными частицами карбидов и карбонитридов ниобия. Увеличение содержания ниобия более 0,10 масс. % приводит к образованию крупных карбонитридов ниобия, приводящих к снижению вязкости и является экономически нецелесообразно ввиду повышения расходов на легирование.Alloying of steel with niobium in the range of 0.03 - 0.05 wt. % leads to steel hardening, as well as to the formation of fine grains and contributes to the appearance of a subgrain structure, fixed and stabilized by dispersed particles of niobium carbides and carbonitrides. The increase in the content of niobium more than 0.10 wt. % leads to the formation of large niobium carbonitrides, leading to a decrease in viscosity and is not economically feasible due to the increase in alloying costs.

Титан в количестве 0,02-0,04 масс. % является необходимой технологической добавкой для связывания азота, а также для предотвращения формирования нитридов бора. Выделение мелких частиц MX, содержащих титан направлено на увеличение прочности стали.Titanium in the amount of 0.02-0.04 wt. % is a necessary technological additive for nitrogen fixation, as well as to prevent the formation of boron nitrides. The isolation of fine MX particles containing titanium is aimed at increasing the strength of the steel.

Алюминий необходим для связывания азота в нитриды алюминия и для эффективного сдерживания роста зерна, а также для предотвращения связывания бора в нитриды. Поэтому содержание алюминия в стали не должно превышать 0,01 масс. %.Aluminum is needed to bind nitrogen to aluminum nitrides and to effectively control grain growth, as well as to prevent boron from binding to nitrides. Therefore, the aluminum content in steel should not exceed 0.01 wt. %.

При содержании бора более 0,01 масс. %. образуются бориды железа, ухудшающие технологичность стали, в которой проявляется охрупчивание после термообработки.When the boron content is more than 0.01 wt. %. iron borides are formed, which impair the manufacturability of steel, in which embrittlement after heat treatment is manifested.

Фосфор и сера являются вредными примесями, которые ухудшают технологическую пластичность стали, поэтому суммарное содержание не должно превышать 0,02 масс. %.Phosphorus and sulfur are harmful impurities that worsen the technological ductility of steel, so the total content should not exceed 0.02 wt. %.

Для оптимизации свойств состав подвергают дополнительному отпуску при температурах 200°С, 280°С, 400°С и 500°С в течение 60 минут с последующим охлаждением на воздухе.To optimize the properties of the composition is subjected to additional holiday at temperatures of 200°C, 280°C, 400°C and 500°C for 60 minutes, followed by cooling in air.

Как правило, термическая обработка заключается в закалке или нормализации с последующим отпуском. В результате чего по всему объему наблюдается однородная структура мартенсита отпуска, что приводит к повышению пластичности.As a rule, heat treatment consists of quenching or normalizing followed by tempering. As a result, a uniform tempering martensite structure is observed throughout the volume, which leads to an increase in plasticity.

Температура нагрева более 940°С при закалке приводит к ухудшению свойств стали из-за чрезмерного роста зерен микроструктуры, что ухудшает вязкостные свойства листовой стали при отрицательных температурах. Снижение температуры закалки менее 900°С может привести к неполному растворению частиц карбидов в матрице, в результате чего не достигается максимальное упрочнение стали, ухудшается ее вязкость, свойства стали изменяются при изменении содержания легирующих элементов и примесей.The heating temperature of more than 940°C during hardening leads to a deterioration in the properties of the steel due to excessive growth of microstructure grains, which worsens the toughness properties of the steel sheet at low temperatures. A decrease in the hardening temperature below 900°C can lead to incomplete dissolution of carbide particles in the matrix, as a result of which the maximum hardening of the steel is not achieved, its toughness deteriorates, and the properties of the steel change with a change in the content of alloying elements and impurities.

Для снятия внутренних напряжений после закалки проводят отпуск при температуре 200-500°С. Отпуск закаленной стали при температуре выше 500°С снижает прочностные свойства ниже допустимого уровня. Уменьшение температуры отпуска ниже 200°С приводит к потере пластических и вязкостных свойств высокопрочной стали. Комплексное легирование ниобием, хромом и молибденом способствует повышению дисперсности структуры стали и повышению прочности в процессе отпуска.To relieve internal stresses after quenching, tempering is carried out at a temperature of 200-500°C. Tempering hardened steel at temperatures above 500°C reduces the strength properties below an acceptable level. Reducing the tempering temperature below 200°C leads to the loss of plastic and toughness properties of high-strength steel. Complex alloying with niobium, chromium and molybdenum contributes to an increase in the dispersion of the steel structure and an increase in strength during tempering.

Примеры осуществления.Implementation examples.

Пример 1. Получена высокопрочная сталь со следующим химическим составом масс. %: 0,32 С, 1,6 Si, 0,5 Сcr, 1,0 Мn, 0,2 Мо, 0,03 Nb, 0,02 Ti, В<0,01, А1<0,01 остальное Fe и примеси (суммарное содержание S и Р не превышает 0,02%).Example 1. Received high-strength steel with the following chemical composition of the masses. %: 0.32 C, 1.6 Si, 0.5 Ccr, 1.0 Mn, 0.2 Mo, 0.03 Nb, 0.02 Ti, B<0.01, A1<0.01 rest Fe and impurities (the total content of S and P does not exceed 0.02%).

Пример 2. Получена высокопрочная сталь со следующим химическим составом масс. %: 0,35 С, 1,8 Si, 0,7 Сr, 1,5 Мn, 0,3 Мо, 0,05 Nb, 0,04 Ti, В<0,01, А1<0,01 остальное Fe и примеси (суммарное содержание S и Р не превышает 0,02%).Example 2. High-strength steel was obtained with the following chemical composition of the masses. %: 0.35 C, 1.8 Si, 0.7 Cr, 1.5 Mn, 0.3 Mo, 0.05 Nb, 0.04 Ti, B<0.01, A1<0.01 rest Fe and impurities (the total content of S and P does not exceed 0.02%).

Пример 3. Получена высокопрочная сталь со следующим химическим составом масс. %: 0,34 С, 1,7 Si, 0,56 Сr, 1,35 Мn, 0,2 Мо, 0,04 Nb, 0,031 Ti, В<0,01, А1<0,01 остальное Fe и примеси (суммарное содержание S и Р не превышает 0,012%).Example 3. High-strength steel was obtained with the following chemical composition of the masses. %: 0.34 C, 1.7 Si, 0.56 Cr, 1.35 Mn, 0.2 Mo, 0.04 Nb, 0.031 Ti, B<0.01, A1<0.01 rest Fe and impurities (the total content of S and P does not exceed 0.012%).

Производство стали осуществляется согласно следующим технологическим операциям:Steel production is carried out according to the following technological operations:

1) Отливка слитка методом электрошлакового переплава под флюсом и его охлаждение на воздухе до комнатной температуры;1) Casting of an ingot by electroslag submerged arc remelting and its cooling in air to room temperature;

2) Нагрев в муфельной печи до температуры деформации 1150°С в течение 2 часов;2) Heating in a muffle furnace to a deformation temperature of 1150°C for 2 hours;

3) Ковка с температуры 1150°С до 950°С в заготовку размером 60x150x450 мм и охлаждение до комнатной температуры;3) Forging from a temperature of 1150°C to 950°C into a billet with a size of 60x150x450 mm and cooling to room temperature;

4) Закалка заключающаяся в аустенизации при температуре 900°С в течение 40 минут с последующим охлаждением в воду;4) Quenching consisting in austenization at a temperature of 900°C for 40 minutes, followed by cooling into water;

5) дополнительно подвергается отпуску при температурах 200°С, 280°С, 400°С и 500°С в течение 60 минут с последующим охлаждением на воздухе.5) is additionally subjected to tempering at temperatures of 200°C, 280°C, 400°C and 500°C for 60 minutes, followed by cooling in air.

Способ обеспечивает комплекс высоких эксплуатационных характеристик, а именно высокую прочность, пластичность, твердость и ударную вязкость (таблица 1).The method provides a set of high performance characteristics, namely high strength, ductility, hardness and impact strength (table 1).

Способ обеспечивает одновременное достижение высокого уровня прочности, пластичности, твердости и ударной вязкости.The method ensures the simultaneous achievement of a high level of strength, ductility, hardness and impact strength.

Результаты испытаний на растяжение при комнатной температуре, определения ударной вязкости по методу Шарпи на образцах с V-образным надрезом и твердость по методу Роквелла, выполненные в соответствии с ГОСТ, приведены в таблице 1.The results of tensile tests at room temperature, determination of impact strength by the Charpy method on samples with a V-shaped notch and hardness by the Rockwell method, performed in accordance with GOST, are shown in Table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

По сравнению с прототипом предложенный состав высокопрочной низколегированной стали дает возможность обеспечить высокую прочность, пластичность и ударную вязкость.Compared with the prototype, the proposed composition of high-strength low-alloy steel makes it possible to provide high strength, ductility and toughness.

Claims (3)

Высокопрочная сталь для изготовления элементов сельскохозяйственной землеройной техники, характеризующаяся тем, что она содержит углерод, кремний, хром, марганец, молибден, ниобий, титан, бор, алюминий, сера, фосфор, железо и неизбежные примеси при следующем соотношении элементов, мас.%:High-strength steel for the manufacture of elements of agricultural earth-moving equipment, characterized in that it contains carbon, silicon, chromium, manganese, molybdenum, niobium, titanium, boron, aluminum, sulfur, phosphorus, iron and inevitable impurities in the following ratio of elements, wt.%: углеродcarbon 0,32-0,350.32-0.35 кремнийsilicon 1,6-1,81.6-1.8 хромchromium 0,5-0,70.5-0.7 марганецmanganese 1,0-1,51.0-1.5 молибденmolybdenum 0,2-0,30.2-0.3 ниобийniobium 0,03-0,050.03-0.05 титанtitanium 0,02-0,040.02-0.04 борboron не более 0,01no more than 0.01 алюминийaluminum не более 0,01no more than 0.01 сераsulfur не более 0,01no more than 0.01 фосфорphosphorus не более 0,01no more than 0.01 железо и неизбежные примесиiron and inevitable impurities остальное,rest,
при этом после закалки от температуры 900°С в воду и отпуска при температуре от 200°С до 500°С в течение 60 минут с последующим охлаждением на воздухе она имеет однородную структуру мартенсита отпуска.however, after quenching from a temperature of 900°C into water and tempering at a temperature of 200°C to 500°C for 60 minutes, followed by cooling in air, it has a uniform tempering martensite structure.
RU2022121571A 2022-08-09 High strength low alloy steel for agricultural machinery RU2798238C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798238C1 true RU2798238C1 (en) 2023-06-20

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101775545B (en) * 2009-01-14 2011-10-12 宝山钢铁股份有限公司 Low-alloy high-strength high-toughness wear-resistant steel plate and manufacturing method thereof
CN103397275B (en) * 2013-08-09 2016-04-27 钢铁研究总院 A kind of martensite series wear resisting steel and preparation method thereof
RU2606825C1 (en) * 2015-06-24 2017-01-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") High-strength wear-resistant steel for agricultural machines (versions)
RU2620216C2 (en) * 2012-09-14 2017-05-23 Зальцгиттер Маннесманн Присижн Гмбх Alloy steel to obtain low-alloy high-strength steel
EP3625047A1 (en) * 2017-05-16 2020-03-25 ThyssenKrupp Steel Europe AG Safety steel or wear-resistant steel, and use
RU2747056C1 (en) * 2017-08-22 2021-04-23 Тиссенкрупп Стил Юроп Аг Use of hardened and redistributed steel for production of moulded wear component

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101775545B (en) * 2009-01-14 2011-10-12 宝山钢铁股份有限公司 Low-alloy high-strength high-toughness wear-resistant steel plate and manufacturing method thereof
RU2620216C2 (en) * 2012-09-14 2017-05-23 Зальцгиттер Маннесманн Присижн Гмбх Alloy steel to obtain low-alloy high-strength steel
CN103397275B (en) * 2013-08-09 2016-04-27 钢铁研究总院 A kind of martensite series wear resisting steel and preparation method thereof
RU2606825C1 (en) * 2015-06-24 2017-01-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") High-strength wear-resistant steel for agricultural machines (versions)
EP3625047A1 (en) * 2017-05-16 2020-03-25 ThyssenKrupp Steel Europe AG Safety steel or wear-resistant steel, and use
RU2747056C1 (en) * 2017-08-22 2021-04-23 Тиссенкрупп Стил Юроп Аг Use of hardened and redistributed steel for production of moulded wear component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102250916B1 (en) Abrasion-resistant steel plate and method of manufacturing same
AU2009355404B2 (en) High-toughness abrasion-resistant steel and manufacturing method therefor
CN102392186B (en) Manufacturing method of HB500 grade low-manganese wear-resistant steel plate
RU2631063C1 (en) Method of manufacture of instrumental high-strength flats
WO2015146331A1 (en) Steel for high strength bolts having excellent delayed fracture resistance and high strength bolt
TW202113098A (en) Wear-resistant steel sheet and method for producing same
CN109790602B (en) Steel
JP3485805B2 (en) Hot forged non-heat treated steel having high fatigue limit ratio and method for producing the same
JPH09324219A (en) Production of high strength spring excellent in hydrogen embrittlement resistance
RU2625861C1 (en) Production of steel sheets of higher wear resistance
JP6493645B1 (en) Steel sheet and method of manufacturing the same
RU2798238C1 (en) High strength low alloy steel for agricultural machinery
JP2001279383A (en) High temperature carburizing steel excellent in high temperature carburizability, and hot forged member for high temperature carburizing
JP4556770B2 (en) Carburizing steel and method for producing the same
RU2603404C1 (en) Method for production of high-hardness wear-resistant sheet products
JP3480630B2 (en) Case-hardened steel with excellent cold workability and crystal grain coarsening properties
JP7457234B2 (en) Bolts and bolt manufacturing methods
WO2012172185A1 (en) Method for manufacturing a medium carbon steel product and a hot rolled medium carbon steel product
WO2021251892A1 (en) Hot work tool steel
JPH10245656A (en) Martensitic stainless steel excellent in cold forgeability
JP4232242B2 (en) High strength high toughness non-tempered steel
RU2813064C1 (en) Method for producing high-strength steel sheet
RU2813069C1 (en) Method for producing high-strength steel sheet
RU2813066C1 (en) Method for producing high-strength steel sheet
KR101795277B1 (en) High strength spring steel having excellent corrosion resistance