RU2813069C1 - Способ получения высокопрочного стального листа - Google Patents
Способ получения высокопрочного стального листа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813069C1 RU2813069C1 RU2023113034A RU2023113034A RU2813069C1 RU 2813069 C1 RU2813069 C1 RU 2813069C1 RU 2023113034 A RU2023113034 A RU 2023113034A RU 2023113034 A RU2023113034 A RU 2023113034A RU 2813069 C1 RU2813069 C1 RU 2813069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- strength
- steel
- sheet
- carbon
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 8
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 20
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 13
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 9
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 8
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- -1 niobium carbides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);sulfide Chemical class [S-2].[Mn+2] VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к способу получения высокопрочного стального листа, и может быть использовано для изготовления из него ответственных элементов сельскохозяйственной землеройной техники. Способ получения высокопрочного стального листа с пределом текучести на растяжение не менее 1200 МПа, пределом прочности не менее 1560 МПа и относительным удлинением не менее 22% из стали, содержащей, мас.%: углерод 0,30-0,46, кремний 1,50-2,0, марганец 1,00-1,40, хром 0,80-1,20, молибден 0,20-0,50, при необходимости, по меньшей мере один компонент: ниобий до 0,10, ванадий до 0,20, титан до 0,04 и бор до 0,005, железо и неизбежные примеси – остальное, характеризуется тем, что стальную заготовку нагревают до температуры 1100-1080°С и выдерживают при данной температуре не менее 1 часа для гомогенизации. Прокатку осуществляют от температуры 1100-1050°С до температуры не менее 900°С со степенью обжатия 60% и последующим охлаждением на воздухе, затем повторно нагревают до температуры АС3+(30-50)°С, но не ниже 900°С, до полной аустенизации, охлаждают до температуры закалки в соляном расплаве, предварительно нагретом до температуры на 30-50°С ниже температуры начала мартенситного превращения Ms, со скоростью охлаждения 210-250°С в секунду в интервале 900-300°С в течение 30-180 секунд с обеспечением получения в структуре не менее 60% остаточного аустенита. Затем нагревают лист в соляном расплаве до температуры, которая выше температуры начала мартенситного превращения Ms и составляет 350-410°С, проводят распределение углерода между мартенситом и остаточным аустенитом в течение 60-300 секунд для предотвращения образования бейнита в количестве более 15% и последующее охлаждение листа на воздухе для самоотпуска. Обеспечивается получение стального листа с высокой прочностью и пластичностью. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу получения высокопрочного стального листа, и может быть использовано для изготовления из него ответственных элементов сельскохозяйственной землеройной техники. Настоящее изобретение направлено на получение высокой прочности и пластичности в среднеуглеродистой стали после термомеханической обработки, заключающейся в горячей прокатке и последующей трехступенчатой обработке «закалка-распределение».
На сегодняшний день к сталям 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 повышения качества сталей, предназначенных для изделий землеройных и сельскохозяйственных машин необходимо обеспечить высокий уровень эксплуатационных характеристик. Для достижения заданных характеристик высокопрочные стали подвергают деформационной обработке для дополнительного измельчения структуры и различным способам термической обработки.
Известен способ производства высокопрочной горячекатаной стали, раскрытый в патенте RU 2605037 С1 от 20.12.2016. Согласно данному патенту высокопрочная сталь содержит, масс. %: 0,16-0,45 С, 0,05-0,70 Si, 0,50-1,50 Mn, 0,002-0,008 S, 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 Mn 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 способа являются низкие прочностные показатели: предел текучести менее 440 МПа и предел прочности менее 685 МПа.
Также известна термическая обработка, которая получила название «Quenching and Partitioning)) или Q&P («закалка-распределение))), которая направлена на получение двухфазной структуры, обеспечивающей высокие прочностные показатели. Термическая обработка Q&P была предложена в 2003 году (Speer J. et al. Carbon partitioning into austenite after martensite transformation // Acta materialia. - 2003. - T. 51. - №. 9. - C. 2611-2622.) для высокопрочных сталей третьего поколения, и применена в качестве нового способа производства сталей с мартенситной структурой и повышенным содержанием аустенита. Q&P обработка включает 3 стадии: (i) аустенитизацию, (ii) охлаждение в горячей среде до температуры закалки (Tq)/QT между температурой начала мартенситного превращения (Ms) и температурой конца мартенситного превращения (Mf), за которой следует (iii) нагрев при более высокой температуре (операция распределения) для стабилизации остаточного аустенита за счет диффузии легирующих элементов, в первую очередь углерода.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является патент RU 2677888, в котором раскрыт способ получения высокопрочного листа с пределом прочности на растяжение более 1300 МПа и относительным удлинением после разрыва более 13%. Лист из стали с химическим составом в % масс: 0,1%≤С≤0,4%, 4,5%≤Mn≤5,5%, l%≤Si≤3, 0,2≤Мо≤0,5, Cr≤0,1% железо и неизбежные примеси. Термообработка листа состоит из нагрева до температуры выше Ас3 между 780 и 950°С, закалки листа посредством его охлаждения до температуры закаливания QT в диапазоне между температурами превращения Ms и Mf стали для получения конечной структуры, содержащей по меньшей мере 50% мартенсита и по меньшей мере 10% остаточного аустенита, при этом сумма феррита и бейнита составляет менее чем 10%. Далее следует нагрев листа до температуры перераспределения углерода РТ в диапазоне от 300°С до 500°С и его выдержка в течение времени Pt, большего чем 10 сек и охлаждение листа до температуры окружающей среды. Предлагаемое изобретение позволяет получить высокопрочную листовую сталь, характеризующуюся улучшенной формуемостью.
Данный способ обеспечивает прочностные показатели: предел прочности менее 1500 МПа и относительное удлинение 13%. Сочетание прочности и пластичности, определяемое как величина произведения временного сопротивления разрушению на относительное удлинение (σB×δ) не превышает 17000 МПа×%. Недостатком данного способа является относительно высокое содержание Mn в стали и относительно невысокое значение (σB×δ).
Из анализа литературных данных выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость в разработке режимов термомеханической обработки высокопрочной среднеуглеродистой стали для изготовления деталей рабочих органов сельскохозяйственной землеройной техники.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка режимов термомеханической обработки среднеуглеродистой стали, обеспечивающих высокую прочность и пластичность.
Техническим результатом изобретения является получение высокопрочного горячекатаного и термически обработанного стального листа из среднеуглеродистой стали, обладающий одновременно высокой прочностью (предел текучести не ниже 1200 МПа) в сочетании с высокой пластичностью (относительное удлинение не менее 22%), в результате чего параметр σB×δ≥34 ГПа⋅%.
Для решения технической проблемы и достижения заявленного технического результата выполняется термомеханическая обработка на среднеуглеродистой стали с химическим составом, содержащим в мас. % углерод (0,30-0,46), кремний (1,50-2,0), марганец (1,00-1,40), хром (0,80-1,20), молибден (0,20-0,50), остальное железо и неизбежные примеси. В сталь дополнительно вводят ванадий, ниобий, титан, бор, при следующем количественном соотношении компонентов, мас. %: углерод 0,30-0,46; кремний 1,50-2,0; марганец 1,0-1,4; хром 0,8-1,2; молибден 0,2-0,5; ванадий 0-0,20; ниобий 0-0,10; титан 0-0,04; бор 0-0,005; железо и неизбежные примеси - остальное.
Режим термомеханической обработки, включает: горячую прокатку, нагрев до температуры аустенизации, закалку в горячей среде (соляном расплаве) и операцию «распределения». Для получения высокопрочного стального листа с пределом текучести на растяжение не менее 1200 МПа, пределом прочности не менее 1560 МПа и относительным удлинением не менее 22% из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, хром, молибден, сталь нагревают до температуры 1100-1080°С, и выдерживают при данной температуре не менее 1 часа для гомогенизации, прокатку осуществляют от температуры 1100-1050°С до температуры не менее 900°С с обжатием 60% и последующим охлаждением на воздухе, затем повторно нагревают до температуры AC3 +30-50°С, но не ниже 900°С, до полной аустенизации, охлаждают до температуры закалки в соли, предварительно нагретой до температуры на 30-50°С ниже температуры начала мартенситного превращения Ms, при скорости закалки 210-250°С в секунду в интервале температур 900-300°С, обеспечивая получение в структуре не менее 60% остаточного аустенита при продолжительности операции от 30 до 180 секунд, затем нагревают в растворе расплавленной соли до температуры 350-410°С, что выше температуры начала мартенситного превращения Ms, при этом время «распределения» определяют от 60 до 300 секунд, так, чтобы не допустить образования бейнита в количестве более 15%, с последующим охлаждением на воздухе для самоотпуска.
Температуру начала мартенситного превращения Ms и объема образовавшегося бейнита определяют путем дилатометрических исследований.
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 0,30 до 0,46 масс. %.
Кремний оказывает положительное влияние на способность к закалке и обеспечивает повышенную прочность за счет подавления выделения цементита при операции «распределение». Для обеспечения высокой твердости и прочности, в состав стали включают от 1,5 до 2,0 масс. % кремния. Слишком высокое содержание кремния оказывает отрицательное действие на пластичность и ударную вязкость стали.
Легирование стали хромом приводит к повышению прочности стали. Марганец и хром, повышают прокаливаемость стали, позволяя значительно увеличить толщину закаливаемых деталей при снижении скорости охлаждения при закалке. Высокое содержание хрома (выше 1,2%) приводит к снижению прочности, пластичности и ударной вязкости, поэтому введение в заявленную сталь хрома ограничено в пределах от 0,8 до 1,2 масс. %.
Легирование марганцем приводит к раскислению и упрочнению, а также связывает серу, образуя сульфиды марганца. Содержание марганца в пределах 1,0-1,4 масс. % приводит к улучшению ударной вязкости и твердости.
Легирование стали молибденом в диапазоне 0,2-0,5 масс. % приводит к повышению коррозионной стойкости, твердости, а также улучшает ее прокаливаемость. Также молибден предотвращает отпускную хрупкость в процессе термообработки. Легирование стали молибденом более 0,5 масс. % экономически не целесообразно.
Легирование стали ниобием в пределах 0,01-0,10 масс. % приводит к упрочнению стали, а также к формированию мелкого зерна аустенита при горячей прокатке, и способствует появлению субзеренной структуры, закрепляемой и стабилизируемой дисперсными частицами карбидов и карбонитридов ниобия, а также предотвращает рост зерна аустенита при нагреве под закалку. Увеличение содержания ниобия более 0,10 масс. % приводит к образованию крупных карбонитридов ниобия и снижению вязкости материала, кроме того, является экономически нецелесообразным из-за очень высокой стоимости ниобия и, как следствие, - повышение расходов на легирование.
Легирование стали ванадием в пределах <0,20 масс. % приводит к упрочнению стали за счет формирования карбидов типа MX, и обеспечивает формирование мелкого зерна аустенита при горячей прокатке и способствует появлению субзеренной структуры, закрепляемой и стабилизируемой дисперсными частицами. Увеличение содержания ванадия более 0,20 масс. % приводит к образованию крупных карбонитридов ванадия и снижению вязкости материала, и повышению расходов на легирование.
Титан в количестве <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. Увеличение же содержания титана более 0,04% приводит к образованию нитридов титана еще в жидкой фазе, росту их в процессе кристаллизации и охлаждения стали, образуя очень крупные включения, снижающие пластичность стали, что, особенно для листовой продукции, недопустимо. При содержании бора более 0,01 масс. %. образуются бориды железа, ухудшающие технологичность стали и проводящие к охрупчиванию после термообработки.
Горячая прокатка обеспечивает измельчение исходных аустенитных зерен, что благоприятно влияет на структурные параметры мартенсита после закалки. Это, в свою очередь, приводит к повышению механических свойств низко- и среднеуглеродистых сталей до значительно более высокого уровня.
Измельчение исходного аустенитного зерна необходимо, чтобы повысить ударную вязкость и предел текучести, а также пластичность сталей. Температура нагрева под прокатку выбирается выше, чем температура аустенизации при традиционной термической обработке (закалка+отпуск), но ниже чем 1150°С для получения минимального размера исходных аустенитных зерен. Используется обжатие при прокатке не менее 60%, чтобы обеспечить повышение свойств стали, с последующим охлаждением на воздухе.
Для оптимизации свойств среднеуглеродистые стали подвергают двухступенчатой термической обработке «закалка-распределение» (Q&P) после горячей прокатки, чтобы получить структуру, состоящую из первичного мартенсита и бейнита в количестве не менее 45%, 20-30%) остаточного аустенита и 25-35% вторичного мартенсита. Нагрев выполняют до температуры АС3 +30-50°С, но не ниже 900°С, до полной аустенизации с последующим охлаждением в соли, предварительно нагретой до температуры закалки. В предлагаемом способе температура закалки подбирается на 30-50°С ниже температуры начала мартенситного превращения Ms, для получения мартенсита и контролируемого объема остаточного аустенита. Температура и время изотермической выдержки при закалке обеспечивает получение не менее 60% остаточного аустенита. Время изотермической выдержки при закалке не превышает 180 секунд для предотвращения формирования бейнита в избыточном объеме. Нагрев в печи в расплавленной соли до более высокой температуры по сравнению с температурой закалки необходим для стабилизации остаточного аустенита за счет его насыщения углеродом, который диффундирует в него из мартенсита. «Распределение» проводят при температуре выше Ms в растворе расплавленной соли, нагретой между 350°С и 410°С для выполнения операции перераспределения углерода между мартенситом и остаточным аустенитом. Время распределения составляет от 60 до 300 секунд, а выбор температуры и времени этой операции определяется необходимостью не допустить образования более 15% бейнита при этой операции. Затем следует охлаждение на воздухе до комнатной температуры со скоростью не более 10°С в секунду до температуры 200°С, чтобы успел произойти самоотпуск вторичного мартенсита, который содержит большее количество углерода, чем первичный мартенсит. Температура распределения выбирается ниже, чем температура образования карбида Fe3C, поскольку его выделение приводит к понижению предела текучести, из-за уменьшения содержания углерода, как в мартенсите, так и в остаточном аустените. В результате такой обработки формируется структура, состоящая из не менее 45% первичного мартенсита и бейнита, 20-30%) остаточного аустенита и 25-35% вторичного мартенсита. Формирование такой структуры позволяет достигать одновременно высокой прочности и пластичности.
Примеры осуществления.
Высокопрочный горячекатаный лист из среднеуглеродистой стали со следующим химическим составом масс. %: 0,44 С, 1,81 Si, 0,82 Cr, 1,33 Mn, 0,28 Мо остальное Fe и неизбежные примеси (содержание S и Р не более 0,008 масс. %) был получен горячей прокаткой и обработкой «закалка-распределение» (Q&P). Для подбора температур Q&P обработки определялись температуры Ms и Mf с использованием закалочного дилатометра при скорости закалки не менее 200 град/сек при температуре в интервале 900-300°С и в интервале 300-70°С со скорость 76 град/сек. Температуры Ms и Mf составили 270°С и 51°С.
Пример 1. Высокопрочный горячекатаный лист из среднеуглеродистой стали был получен согласно следующим технологическим операциям:
1) Нагрев заготовки низкоуглеродистой стали в муфельной печи до температуры деформации 1080°С и выдержка в течение 1 часа;
2) Прокатка в интервале температур 1100°С-900°С с обжатием 60%) и последующим охлаждением на воздухе.
3) Закалка, включающая аустенизацию при температуре 900°С с выдержкой в течение 300 секунд, охлаждение в горячей среде (соляном расплаве) при температуре 220°С в течение 30 секунд;
4) Распределение при температуре 350°С в течение 60 секунд в соляном расплаве, с последующим охлаждением на воздухе.
Пример 2. Высокопрочный горячекатаный лист из среднеуглеродистой стали был получен согласно следующим технологическим операциям:
1) Нагрев заготовки низкоуглеродистой стали в муфельной печи до температуры деформации 1080°С и выдержка в течение 2 часов;
2) Прокатка в интервале температур 1100°С-900°С с обжатием не менее 70% и последующим охлаждением на воздухе.
3) Закалка, включающая аустенизацию при температуре 900°С с выдержкой в течение 300 секунд, охлаждение в горячей среде (соляном расплаве) при температуре 230°С в течение 120 секунд;
4) Распределение при температуре 400°С в течение 180 секунд в соляном расплаве, с последующим охлаждением на воздухе.
Пример 3. Высокопрочный горячекатаный лист из среднеуглеродистой стали был получен согласно следующим технологическим операциям:
1) Нагрев заготовки низкоуглеродистой стали в муфельной печи до температуры деформации 1100°С и выдержка в течение 2 часов;
2) Прокатка в интервале температур 1100°С-900°С с обжатием 60% и последующим охлаждением на воздухе.
3) Закалка, включающая аустенизацию при температуре 900°С с выдержкой в течение 300 секунд, охлаждение в горячей среде (соляном расплаве) при температуре 240°С в течение 180 секунд;
4) Распределение при температуре 410°С в течение 300 секунд в соляном расплаве, с последующим охлаждением на воздухе.
Результаты испытаний на растяжение при комнатной температуре и твердость по методу Роквелла выполнены в соответствии с ГОСТ. Доля остаточного аустенита определялась с использованием растрового микроскопа с приставкой для ДОРЭ (дифракция обратнорассеянных электронов) анализа. Результаты приведены в таблице 1.
Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом обеспечивает комплекс высоких эксплуатационных характеристик горячекатаного листа, а именно высокую прочность, твердость и пластичность, кроме того позволяет получать одновременно высокий уровень прочности и пластичности, что подтверждается показателем сочетания прочности и пластичности (σB×δ), определяемым как величина произведения временного сопротивления разрушению и относительного удлинения.
Claims (2)
1. Способ получения высокопрочного стального листа с пределом текучести на растяжение не менее 1200 МПа, пределом прочности не менее 1560 МПа и относительным удлинением не менее 22% из стали, содержащей, мас.%: углерод 0,30-0,46, кремний 1,50-2,0, марганец 1,00-1,40, хром 0,80-1,20, молибден 0,20-0,50, при необходимости, по меньшей мере один компонент: ниобий до 0,10, ванадий до 0,20, титан до 0,04 и бор до 0,005, железо и неизбежные примеси - остальное, характеризующийся тем, что стальную заготовку нагревают до температуры 1100-1080°С и выдерживают при данной температуре не менее 1 часа для гомогенизации, прокатку осуществляют от температуры 1100-1050°С до температуры не менее 900°С со степенью обжатия 60% и последующим охлаждением на воздухе, затем повторно нагревают до температуры AC3 + (30-50)°С, но не ниже 900°С, до полной аустенизации, охлаждают до температуры закалки в соляном расплаве, предварительно нагретом до температуры на 30-50°С ниже температуры начала мартенситного превращения Ms, со скоростью охлаждения 210-250°С в секунду в интервале 900-300°С в течение 30-180 секунд с обеспечением получения в структуре не менее 60% остаточного аустенита, затем нагревают лист в соляном расплаве до температуры, которая выше температуры начала мартенситного превращения Ms и составляет 350-410°С, проводят распределение углерода между мартенситом и остаточным аустенитом в течение 60-300 секунд для предотвращения образования бейнита в количестве более 15% и последующее охлаждение листа на воздухе для самоотпуска.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру начала мартенситного превращения Ms и объем образовавшегося бейнита определяют дилатометрическим методом.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813069C1 true RU2813069C1 (ru) | 2024-02-06 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU991518A1 (ru) * | 1979-12-28 | 1983-01-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Конструкторско-Технологический Институт Подшипниковой Промышленности | Способ термообработки высоколегированных вторично-твердеющих сталей |
| CN106834962B (zh) * | 2017-03-29 | 2018-07-06 | 沈阳工业大学 | 一种超高强高碳低合金钢及其成形和热处理工艺方法 |
| RU2677888C2 (ru) * | 2014-07-03 | 2019-01-22 | Арселормиттал | Способ изготовления высокопрочной листовой стали, имеющей улучшенную формуемость, и полученный лист |
| RU2716920C2 (ru) * | 2015-12-21 | 2020-03-17 | Арселормиттал | Способ производства листовой стали, характеризующейся улучшенными прочностью, тягучестью и формуемостью |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU991518A1 (ru) * | 1979-12-28 | 1983-01-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Конструкторско-Технологический Институт Подшипниковой Промышленности | Способ термообработки высоколегированных вторично-твердеющих сталей |
| RU2677888C2 (ru) * | 2014-07-03 | 2019-01-22 | Арселормиттал | Способ изготовления высокопрочной листовой стали, имеющей улучшенную формуемость, и полученный лист |
| RU2716920C2 (ru) * | 2015-12-21 | 2020-03-17 | Арселормиттал | Способ производства листовой стали, характеризующейся улучшенными прочностью, тягучестью и формуемостью |
| CN106834962B (zh) * | 2017-03-29 | 2018-07-06 | 沈阳工业大学 | 一种超高强高碳低合金钢及其成形和热处理工艺方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102269845B1 (ko) | 열연 강판 및 그 제조 방법 | |
| RU2750309C2 (ru) | Высокопрочная холоднокатаная листовая сталь, характеризующаяся высокой деформируемостью, и способ ее изготовления | |
| KR102470965B1 (ko) | 우수한 인성, 연성 및 강도를 갖는 강 시트 및 이의 제조 방법 | |
| EP2157203B1 (en) | High-strength steel sheet superior in formability | |
| JP6306711B2 (ja) | 耐遅れ破壊特性を有するマルテンサイト鋼および製造方法 | |
| RU2757020C1 (ru) | Холоднокатаная и термообработанная листовая сталь и способ ее изготовления | |
| JP2022160585A (ja) | 冷間圧延鋼板及びその製造方法 | |
| EP3730656A1 (en) | Wear-resistant steel having excellent hardness and impact toughness, and method for producing same | |
| WO2012105126A1 (ja) | 加工性に優れた高降伏比を有する高強度冷延鋼板およびその製造方法 | |
| KR20180099867A (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| CN113316650B (zh) | 高强度钢带材 | |
| JP2021503040A (ja) | 平鋼製品およびその製造方法 | |
| WO2021089851A1 (en) | Medium manganese steel product and method of manufacturing the same | |
| JP5302840B2 (ja) | 伸びと伸びフランジ性のバランスに優れた高強度冷延鋼板 | |
| JP6972153B2 (ja) | 最低１１００ＭＰａの引張強度と、１８％以上の全伸びを有する熱間圧延ベイナイト鋼製品 | |
| JP2023506387A (ja) | 冷間圧延熱処理鋼板及びその製造方法 | |
| JP2019535889A (ja) | 低温靭性に優れた高強度高マンガン鋼及びその製造方法 | |
| CN112877591A (zh) | 一种高强韧五金工具及链条用钢及其制造方法 | |
| Balachandran et al. | Influence of manganese and boron alloying and processing conditions on the microstructure and the mechanical properties of 0.4% carbon steels | |
| JP4556770B2 (ja) | 浸炭用鋼およびその製造方法 | |
| RU2813069C1 (ru) | Способ получения высокопрочного стального листа | |
| RU2813066C1 (ru) | Способ получения высокопрочного стального листа | |
| RU2813064C1 (ru) | Способ получения высокопрочного стального листа | |
| JPH11269541A (ja) | 疲労特性に優れた高強度鋼の製造方法 | |
| RU2812417C1 (ru) | Способ получения высокопрочного стального листа |