UA127856C2 - Стійка до корозії дзеркальна штампована сталь та спосіб її виготовлення - Google Patents

Стійка до корозії дзеркальна штампована сталь та спосіб її виготовлення Download PDF

Info

Publication number
UA127856C2
UA127856C2 UAA202100919A UAA202100919A UA127856C2 UA 127856 C2 UA127856 C2 UA 127856C2 UA A202100919 A UAA202100919 A UA A202100919A UA A202100919 A UAA202100919 A UA A202100919A UA 127856 C2 UA127856 C2 UA 127856C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
cooling
manufacturing
steel
hours
stamping
Prior art date
Application number
UAA202100919A
Other languages
English (en)
Inventor
Ксю Люо
Джунхонг Лі
Джунхонг Ли
Сюйцзян Ліу
Сюйцзян Лиу
Цян СЯО
Original Assignee
Панганг Груп Панжіхуа Аєн Енд Стіл Рісерч Інстітьют Ко., Лтд.
Панганг Груп Панжихуа Аен Энд Стил Рисерч Инститьют Ко., Лтд.
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 Панганг Груп Панжіхуа Аєн Енд Стіл Рісерч Інстітьют Ко., Лтд., Панганг Груп Панжихуа Аен Энд Стил Рисерч Инститьют Ко., Лтд. filed Critical Панганг Груп Панжіхуа Аєн Енд Стіл Рісерч Інстітьют Ко., Лтд.
Publication of UA127856C2 publication Critical patent/UA127856C2/uk

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
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D7/00Casting ingots, e.g. from ferrous metals
    • B22D7/005Casting ingots, e.g. from ferrous metals from non-ferrous metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C21D1/25Hardening, combined with annealing between 300 degrees Celsius and 600 degrees Celsius, i.e. heat refining ("Vergüten")
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26Methods of annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/60Aqueous agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/613Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/667Quenching devices for spray quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/16Remelting metals
    • C22B9/18Electroslag remelting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • 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
    • 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
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • 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
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium

Abstract

Представлений винахід належить до стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі та способу її виготовлення та належить до технічної галузі штампованих сталевих виробів. Проблема, яку слід вирішити представленим винаходом, полягає у високій собівартості виробництва в попередньому рівні техніки, що обумовлюється додаванням рідкоземельних елементів та великої кількості легуючих елементів для поліпшення загальних характеристик штампованої сталі. Технічне рішення представленого винаходу полягає у забезпеченні способу виготовлення стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі та виготовленої таким чином штампованої сталі. Штамповану сталь за представленим винаходом отримують з наступних хімічних компонентів, у відсотках за масою: 0,35-0,45 C, 12-15 Cr, Co≤0,05, 0,4-0,7 Mn, 0,35-0,55 Si, 0,08-0,20 Mo, 0,10-0,30 Ni, 0,08-0,30 W, 0,10-0,30 V, 0,01-0,05 Ti, P≤0,020, S≤0,012 та решта Fe.

Description

Галузь винаходу
Представлений винахід стосується стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі та способу її виготовлення і належить до технічної галузі виробів із штампованої сталі.
Передумови створення винаходу
Штампування являє собою загальноприйняту практику для деталей електроприладів, електромеханічних промислових деталей, гумових технічних виробів, керамічних виробів та пластмасових виробів; отже, якість, ефективність та здатність до розробки продукції значною мірою визначаються матрицею. Однак, руйнування матриці часто трапляється при зміні форми та перевищенні розмірів через деякі складні чинники, такі як висока температура, тиск і напруження протягом тривалого часу. Основні режими руйнувань проявляються у вигляді зносу поверхні та корозії, руйнування, деформації та випадкового пошкодження матриці. Отже, матриця повинна мати високу зносостійкість, корозійну стійкість, міцність, твердість та інші властивості. Маючи найпродуктивнішу та найбільшу частку в штампованій сталі, за останні роки пластична штампована сталь швидко розроблялася, що підвищувало попит на якість продукції.
Стійка до корозії пластична штампована сталь має середньо-високий вміст вуглецю та високий вміст хрому і належить до вищого сорту пластичної штампованої сталі. Вона виявляє гарну корозійну стійкість проти хлору, фтору та інших газів, а також забезпечує гарну міцність, твердість та зносостійкість. У Китаї поширеними марками сталі є 2СтгіІЗ, ЗСтгіІЗ, 4Ст3, 9Стів8, 9СтгівМо та 1Сп7Мі2; в той час як закордонні марки сталі представлені серією Ктгирр 555-083; серед яких 4СтіЗ являє собою типову мартенситну корозійно-стійку з високим вмістом хрому та середнім вмістом вуглецю, наділену гарними оброблювальними властивостями, яка може надавати високу міцність і зносостійкість, гарні полірувальні властивості та чудову корозійну стійкість після термічної обробки (гартування та відпускання).
Документ СМ103060698А розкриває процес виготовлення стійкої до корозії штампованої сталі, в якому штампована сталь містить у своєму складі у відсотках за масою: 1,0-1,2 95 С, 16- 19 96 Ст, 1,3-1,8 95 Со, 0,2-0,6 95 Мп, 0,2-0,7 90 Бі, 0,9-1,4 95 Мо, 0,05-0,2 95 М, 0,05-0,4 95 Ті, 0,05- 0,495 рідкісноземельних елементів та залишок заліза. Спосіб виготовлення полягає в наступному: обробка Ті та рідкісноземельними металами під час плавлення в електропечі; підготовка 100-300 кг злитка, електрошлакове переплавлення та прокат для отримання плоскої
Зо сталі з деформацією прокатування 50-70 90; потім нагрівання плоскої сталі до 650-760 С, витримка протягом 5-6 годин, охолодження печі до 280-320 "С, витримка протягом 3-5 годин, потім нагрівання до 650-690 С, витримка протягом 32 години, охолодження до 400 "С зі швидкістю 40 "С / годину, а потім охолодження до 120 "С зі швидкістю 18 "С / годину; проведення термообробки отриманої плоскої сталі/лрокату шляхом нагрівання до 1000 "С, витримка протягом 1-2 годин, охолодження масла до не більше 100 "С, повторне нагрівання до діапазону температур 680 "С-710 "С, витримка протягом З годин, і потім охолодження водою; після гартування нагрівають головку плоскої сталі до 320-400 "С, витримка протягом 4-5 годин, потім охолодження розпиленням, утримування кінця плоскої сталі при 900-1 020 "С, витримка протягом 6-8 год., потім охолодження повітрям, нарешті повторне нагрівання середини плоскої сталі до 160-190 С, витримка протягом 2-3 годин та поміщення в залізну коробку для штабелювання та охолодження.
Вищезазначений процес підготовки вимагає додавання багатьох легуючих елементів та рідкісноземельних елементів а і Се для забезпечення високої твердості та в'язкості штампованої сталі. Зокрема, завдяки активним хімічним властивостям рідкісноземельні елементи можуть нейтралізувати домішки, такі як кисень і сірка в сталі, що призводить до бурхливих реакцій, щоб очистити сталь і значно поліпшити загальні характеристики сталі.
Однак, даний процес призводить до великої втрати дорогоцінних ресурсів та значному збільшенню виробничих затрат. Крім того, злиток, приготовлений цим способом, має невелику вагу, що обмежує сферу його просування та застосування.
Суть винаходу
Завданням представленого винаходу є створення стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі та способу її виготовлення, спрямованих на вирішення проблеми високої собівартості у попередньому рівні техніко, що виникає в результаті додавання рідкісноземельних елементів та великої кількості легуючих елементів для поліпшення загальних характеристик штампованої сталі.
Представлений винахід передбачає спосіб виготовлення стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі, який включає наступні стадії: плавлення до розплавленої сталі, лиття в заготовки, передштампувальний відпал, штампування, післяштампувальний відпал та термічна обробка; де,
розплавлена сталь складається з наступних хімічних компонентів у відсотках за масою: 0,35 зо-0,45 о С, 12 95-15 95 Сг, Сох0,05 то, 0,4 з6-0,7 о Мп, 0,35 зо-0,55 о зі, 0,08 чв-0,20 о Мо, 0,10 95-0,30 о Мі, 0,08 90-0,30 95 ММ, 0,10 95-0,30 95 М, 0,01-0,05 905 Ті, Р«х0,020 95, 5:0,012 Фо, та залишку Ее; термічна обробка включає наступні стадії: нагрівання до 1120 0-1200 С, витримка протягом 12-20 годин, гартування та відпускання при 500-590 "С протягом 5-20 годин.
Крім того, гартування включає наступні стадії: викид, охолодження повітрям протягом 2-3 хвилин, охолодження розпиленням протягом 3-5 хвилин, охолодження водою до температури поверхні 690-710 С, охолодження повітрям протягом 3-5 хвилин, перехід до охолодження водою до температури поверхні 390-410 С, охолодження повітрям протягом 3-5 хвилин, перехід до охолодження водою до температури поверхні 190-210 "С і видалення з резервуара для термічної обробки для охолодження повітрям.
Крім того, тиск при охолодженні розпиленням становить 5-8 МПа; тиск при охолодженні водою становить 7-16 МПа; швидкість охолоджуючого повітря становить 2-4 м/с.
Крім того, лиття включає стадія отримання сталевих злитків способом лиття під тиском, при цьому в литті під тиском використовується заливка знизу із захистом від інертних газів біля сопла для лиття.
Крім того, інертний газ являє собою аргон.
Крім того, на заготовках проводиться електрошлакове переплавлення.
Крім того, система шлаків, що використовується для електрошлакового переплавлення, включає Сагг, Сас, АІг26Оз, МоО та 510».
Крім того, система шлаків містить такі компоненти у вагових частинах: 50 частин Сан», 30 частин Сас, 10 частин Аі2О», 5 частин МОоО та 5 частин 5іО».
Крім того, температура нагрівання становить не менше 1200 "С, а час витримки становить 12-15 годин на стадії передштампувального відпалу.
Крім того, температура нагрівання становить 1230-1250 "С на стадії штампування, а заготовки штампуються відповідно до специфікацій товщиною 300-600 мм, шириною 800-1350 мм, довжиною більше 3000 мм і загальною деформацією прокату 60-80 95.
Крім того, стадія післяштампувального відпалу включає наступні підстадії: нагрівання штампованого модуля до 600-650 "С, витримка протягом 4-8 годин, охолодження в печі до 280- 350 "С, витримка протягом 2-6 годин, нагрівання до 650-700 "С, витримка протягом 25-35 годин, охолодження до 390-410 "С при 30-60 "С / годину і охолодження до 140-160 "С при 15-20 70 / годину.
Представлений винахід передбачає отримання стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі, відповідно до способу виготовлення.
Відповідно до представленого винаходу, нова стійка до корозії дзеркальна штампована сталь з оптимізованої Чанчжійської сталі 4Сг13 є розробленою шляхом використання сполуки ванадієво-титанового мікролегованого складу, і штампована сталь головним чином має наступні переваги: 1, висока твердість, майже НКС35-50; 2, невеликий діапазон коливань твердості, 21,5
НАС; 3, висока корозійна стійкість, поверхня зразка є блискучою, як і раніше, після того, як зразок замочений у 50 9о-азотній кислоті з високою концентрацією при 50 "С протягом 120 годин і в 1595 оцтовій кислоті протягом 48 годин; крім того, поверхня зразка не втратила свого металевого блиску, і після замочування в середовищі гідрохлоридної кислоти при кімнатній температурі протягом 48 годин не спостерігається піттінгтової корозії; 4, висока в'язкість, величина удару може досягати 31 Дж при кімнатній температурі; та 5, може бути отриманий великий модуль штампованої сталі (товщина: 300-600 мм, ширина: 800-1350 мм, довжина » 3000 мм).
Детальний опис переважних варіантів здійснення
Сировиною та обладнанням, які використовуються у конкретних варіантах здійснення представленого винаходу, є всім добре відомі продукти, які можуть бути придбані на ринку.
Розплавлена сталь, отримана виплавкою у представленому винаході, містить наступні хімічні компоненти у відсотках за масою: 0,35 95-0,45 95 С, 12 95-15 95 Сг, Сох0,05 9», 0,4. 96-0,7 Фо
Ми, 0,35 95-0,55 95 5і, 0,08 95-0,20 95 Мо, 0,10 95-0,30 905 Мі, 0,08 905-030 90 МУ, 0,10 90-0,30 95 М, 0,01-0,05 95 Ті, Р«:0,020 95, 5:0,012 95 та залишок Ге.
При цьому вміст Ст контролюється не менше ніж на 12 95, щоб забезпечити гарну корозійну стійкість штампованої сталі.
Значення Мо: з одного боку, Мо утворює в сталі карбід типу МбС, який випадає в осад для підвищення твердої розчинності Ст та поліпшення зносостійкості; з іншого боку, додавання Мо може спричинити дисперсійне затвердіння після відпускання, що сприяє поліпшенню вторинної твердості та термічної стійкості сталі, підвищенню температури загартування крихкості та уникненню виникнення загартування крихкості.
Призначення Мі: додавання невеликої кількості Мі може поліпшити в'язкість сталі, показники термічної втоми модулів та загартовуваність.
Призначення М: 1, ванадій може покращити теплову міцність, стійкість до повзучості та довговічність сталі при високих температурах; 2, ванадій може поліпшити стійкість сталі при високій температурі та водню високого тиску, завдяки чому стійкість сталі до водню може бути більше 600 "С при високому тиску; 3, у перлітовій низьколегованій сталі ванадій може запобігти графітизації молібденової сталі при високій температурі; і 4, за рахунок осадів у кінцевій структурі фериту, осади УМ утворюється за диспергованим і тонко розподіленим способом для поліпшення міцності, в'язкості та стійкості до втоми.
Призначення Ті: додавання слідів Ті утворює осади Ті (СМ), які відіграють певну роль у рафінуванні зерна в процесі нагрівання плоскої заготовки; тоді як дрібнодисперсні та дифузно розподілені осади ТІіС у кінцевій феритовій організації відіграють певну роль у посиленні осадів, а також покращують якість зварювання готових виробів.
Таким чином, представлений винахід досягає ефекту покращення комплексних механічних властивостей штампованої сталі, особливо корозійної стійкості та зносостійкості сталі, головним чином шляхом контролю вмісту Ст, Мо, Мі, М, Ті та інших елементів, тим самим уникаючи використання рідкісноземельних елементів, зменшуючи загальну кількість добавок легуючих елементів та суттєво знижуючи собівартість виробництва.
Крім того, домішкові елементи 5 та Р негативно впливають на в'язкість штампованої сталі.
Під час експлуатації при високих температурах динамічна поляризація 5, Р та інших домішкових елементів у напрямку межі зерен пошкоджує високотемпературну пластичність і в'язкість штампів, що призводить до їх високотемпературного розтріскування або крихкості. Відповідні дослідження показали, що зменшення вмісту 5 та Р сприяє поліпшенню холодних та гарячих властивостей сталі.
Представлений винахід дозволяє контролювати вміст Р нижче ніж 0,020 95 та вміст 5 менше ніж 0,012 956 за допомогою процесу рафінування, уникаючи використання рідкісноземельних металів та зменшуючи загальне додавання легуючих елементів та введення домішок, таких як 5 та Р загалом, тим самим зменшуючи або навіть усуваючи шкоду від слідових домішок елементів, покращуючи якість штампованої сталі та забезпечуючи їй чудову корозійну стійкість, зносостійкість, твердість, в'язкість та інші властивості.
Спосіб виготовлення стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі, відповідно до представленого винаходу, включає в себе стадію термічної обробки, яка є ключовою для забезпечення комплексних механічних властивостей штампованої сталі. Специфічний процес включає наступні стадії: нагрівання до 1120 70-1200 "С, витримка протягом 12-20 годин, гартування та відпускання при 500-590С протягом 5-20 годин. Гартування "ж високотемпературне відпускання обробки сталі за допомогою цього способу дозволяє повністю зміцнити мікросплав і контролювати рівномірне випадання осадів, усунути білі плями, поліпшити поперечні властивості матриці, рафінувати зерна та досягти однорідної структури, щоб відповідати вимоги дзеркального полірування штампованої сталі та забезпечують її корозійну стійкість, зносостійкість та інші властивості.
Ще одна перевага вищезазначеного процесу термічної обробки полягає у гартувальній обробці великих модулів (товщина: 300-600 мм, ширина: 800-1350 мм, довжина » 3000 мм).
Процес термічної обробки великих модулів з корозійностійкої та зносостійкої дзеркальної пластичної штампованої сталі (діапазон твердості: НКС35-50, коливання твердості «ЗНКС) досі не повідомлявся.
Приклад 1 Виготовлення стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі за представленим винаходом
Процес виробництва штампованої сталі за представленим винаходом полягає в наступному: первинна виплавка в електропечі -» вакуумна обробка за межами печі для переробки/рафінування (переробка/рафінування НП жї- МО) -» лиття під тиском розплавленої сталі - електрошлакове переплавлення -- нагрівання великих модулів -» обробка штампуванням (товщина: 300-600 мм, ширина: 800-1350 мм, довжина » 3000 мм) -» готовий модуль відпалу -» термічна обробка (гартування «з відпускання) - упаковка та складування.
Виплавка: а) отримання розплавленої сталі з вмістом азоту не більше 60 м.ч. шляхом первинної виплавки в ексцентричній електропучі з відводом вогнища; проведення великого рафінування шлаку в рафінуючій печі; проведення кількісного регулювання легування та глибокого видалення Р та З з білого шлаку для забезпечення температури окислення понад бо 1580 С і певного вмісту вуглецю в розплавленій сталі в кінці окислення, коли для швидкого зневуглецювання використовується спосіб збільшення потоку окислення; переважно, щоб температура сталі регулювалась не менше ніж 1650 "С; і Ю) проведення рафінування сталі в І Е- печі після плавлення в електричній печі з метою досягнення цілей розкислення, зменшення окислення шлаку, підвищення виходу сплаву, регулювання складу системи шлаків, формування системи шлаків з низькою температурою плавлення та ефективного поглинання включень у розплавленій сталі, очищення ковша, підвищення лужності сталерозливного ковша та видалення шкідливих домішок сірки з розплавленої сталі; потім наступна дегазація розплавленої сталі у вакуумному стані шляхом плавлення у вакуумній дегазаційній печі з метою зменшення |НІ та ІМ| у розплавленій сталі. Розплавлена сталь, отримана виплавкою, має такі вагомі хімічні компоненти: 0,35 955-045 95 С, 12 96-15 95 Ст, СохО,05 95, 0,4 95-0,7 У Мп, 0,35 9о- 0,55 Фо Бі, 0,08 9о-0,20 90 Мо, 0,10 95-0,30 9о Мі, 0,08 9У05-0,30 Фо МУ, 0,10 чо-0,30 Фо М, 0,01-0,05 9» Ті,
Рх0,020 95, 5:0,012 95 та залишок Ее.
Лиття під тиском: яке грунтується на донному заливанні, лиття в присутності аргону для уникнення окиснення на литтєвій насадці та слабке обдування аргоном протягом не менше 15 хвилин до вистукування в піч МО. Температура лиття: 1530-1540 "С; повітря в матриці злитка виводиться шляхом продувки аргону в матриці злитка перед заливкою сталі для запобігання потраплянню азоту з повітря в розплавлену сталь, що призводить до збільшення вмісту азоту.
Електрошлакове переплавлення: спосіб електрошлакового переплавлення використовується для контролю якості виготовлення сталі з врахуванням того, що структура сталі повинна бути однорідною, та твердих плям, таких як внутрішні оксидні включення, повинно бути якомога менше. Конкретний процес полягає в наступному: один кінець витратного електрода вставляється в розплавлений шлак, який міститься в мідному кристалізаторі з охолодженням водою. Витратний електрод, шлакова ванна, металевий басейн для розплаву, злитки, нижній резервуар для води формуються в ланцюг/контур через короткозамкнуті провідники та трансформатори. У процесі зарядки шлакова ванна виділяє тепло в джоулях, щоб поступово розплавити кінець витратного електрода, а розплавлений метал перетворюється в рідкі краплі, які проходять через шлакову ванну і потрапляють у кристалізатор, утворюючи металевий басейн для розплаву, де він швидко застигає, утворюючи злиток за допомогою охолодження водою. На стадіях формування крапель електродного наконечника та крапель, що падають через шлакову ванну, сталь і шлак знаходяться в повному контакті, а неметалічні включення в сталі поглинаються шлаком. Шкідливі елементи в сталі (сірка, свинець, сурма, вісмут і олово) відносно ефективно видаляються за допомогою реакції "сталь-шлак" і високотемпературної газифікації. Рідкий метал покривається шлаковою ванною і не піддається повторному окисленню. Процес плавлення, рафінування та затвердіння відбувається в мідному кристалізаторі з охолодженням водою, що виключає забруднення сталі вогнетривкими матеріалами. Система шлаків являє собою п'ятиелементну систему шлаків, яка базується на
Саг» і змішується з відповідними оксидами, такими як Сас, АІ25Оз, МодО та 510». Співвідношення п'ятиелементної системи шлаків становить 50 95 Сабг, 30 95 баб, 10 95 АІ2Оз, 5 95 МОО, 5 95
ЗО», що добре адаптується до спеціального сталевого електрошлакового переплавлення та має високу стійкість і швидкість плавлення.
Передштампувальний високотемпературний дифузійний відпал: температура нагрівання повинна бути не менше ніж 1200 "С, а час витримки протягом 12-15 годин.
Штампування: а) при температурі нагрівання штампування 1230-1250 "С, штампування великих модульних штампованих сталевих злитків необхідного розміру товщиною 300-600 мм, шириною 800-1350 мм, довжиною більше 3000 мм і деформацією прокату 60-80 95; та розміщення штампованого великого модуля для витримки протягом 4-8 годин, охолодження печі до 280-350 "С і витримки протягом 2-6 годин; і Б) повторне нагрівання злитків, отриманих на стадії а, до 650-700 "С, витримка протягом 25-35 годин, охолодження до 400 "С при 30-60 "С / годину, а потім охолодження до 150 "С при 15-20 "С / годину.
Термічна обробка: а) нагрівання великого модуля штампованої сталі, отриманого на стадіях 1), 2) та 3), до 11200-1200"С, і витримка протягом 12-20 годин; гартування: викид, охолодження повітрям протягом 2-3 хвилин, охолодження розпиленням протягом 3-5 хвилин, охолодження водою до температури поверхні 700 "С, охолодження повітрям протягом 3-5 хвилин, перехід до охолодження водою до 400 "С, охолодження повітрям протягом 3-5 хвилин, переходячи до охолодження водою до 200 "С, і виймаючи з резервуара термообробки для охолодження повітрям; де тиск охолодження розпиленням становить 5-8 МПа, швидкість охолодження повітрям 2-4 м/с, та тиск охолодження водою становить 7-16 МПа; і (б) процес відпускання: температура відпускання становить 500-590 "С, а час відпускання становить 5-20 годин.
Для підготовленої штампованої сталі 510 х 1080 х 3500 мм проводяться випробовування в трьох різних місця, включаючи край поверхні, товщину 1/4 та серцевину, вказуючи, що значення твердості складають НКС47,5, НКС46,5 та НЕСЯ46, з діапазоном коливання твердості не більше 1,50НКС, а значення ударної в'язкості становить 31 Дж при кімнатній температурі (20 78С).
Поверхня зразка блискуча, як і раніше, і якість залишається незмінною після замочування зразка в 50 Фо-азотній кислоті при 50 "С протягом 120 годин та в 15 у5-оцтовій кислоті протягом 48 годин; крім того, поверхня зразка не втратила свого металевого блиску, і після витримки в солянокислому середовищі при кімнатній температурі протягом 48 годин не спостерігається жолобчастої корозії.

Claims (10)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб виготовлення стійкої до корозії дзеркальної штампованої сталі, що включає наступні стадії. плавлення до розплавленої сталі, лиття в заготовки, передштампувальний відпал, штампування, післяштампувальний відпал та термічна обробка, де розплавлена сталь складається з наступних хімічних компонентів, у відсотках за масою: 0,35- 0,45 С; 12-15 Сі; бох0,05; 0,4-0,7 Ми; 0,35-0,55 5і; 0,08-0,20 Мо; 0,10-0,30 Мі; 0,08-0,30 МУ; 0,10- 0,30 М; 0,01-0,05 Ті; Р«0,020; 5:0,012 та решта Еє; термічна обробка включає наступні стадії: нагрівання до 1120-1200 "С, витримка протягом 12-20 годин, гартування та відпускання при 500- 590 "С протягом 5-20 годин; електрошлакове переплавлення виконують на заготовках.
2. Спосіб виготовлення за п. 1, який відрізняється тим, що гартування включає наступні стадії: викид, охолодження повітрям протягом 2-3 хвилин, охолодження розпиленням протягом 3-5 хвилин, охолодження водою до температури поверхні 690-710 "Сб, охолодження повітрям протягом 3-5 хвилин, переходячи до охолодження водою до температури поверхні 390-410 "С, охолодження повітрям протягом 3-5 хвилин, переходячи до охолодження водою до температури поверхні 190-210 "С, і видалення з резервуара для термічної обробки для охолодження повітрям.
З. Спосіб виготовлення за п. 2, який відрізняється тим, що тиск охолодження розпиленням становить 5-8 МПа; тиск охолодження водою становить 7-16 МПа; швидкість охолоджуючого Зо повітря становить 2-4 м/с.
4. Спосіб виготовлення за п. 1, який відрізняється тим, що лиття включає стадію отримання сталевих злитків способом лиття під тиском, при якому в литті під тиском використовується нижня заливка із захистом від інертних газів на ливарному соплі.
5. Спосіб виготовлення за п. 4, який відрізняється тим, що інертним газом є аргон.
6. Спосіб виготовлення за п. 1, який відрізняється тим, що система шлаків, що використовується для електрошлакового переплавлення, включає Сан», СаО, АІ29Оз, МОдО та 510».
7. Спосіб виготовлення за п. б, який відрізняється тим, що система шлаків включає такі компоненти, в масових частинах: 50 Саг», 30 Са, 10 А2Оз, 5 МОоО та 5 510».
8. Спосіб виготовлення за п. 1, який відрізняється тим, що температура нагрівання становить не менше 1200 "С та час витримки становить 12-15 годин на стадії передштампувального відпалу.
9. Спосіб виготовлення за п. 1, який відрізняється тим, що температура нагрівання становить 1230-1250 "С на стадії штампування, та заготовки штампуються відповідно до специфікацій з товщиною 300-600 мм, шириною 800-1350 мм, довжиною більше ніж 3000 мм, та загальна деформація прокатування - 60-80 95.
10. Спосіб виготовлення за п. 1, який відрізняється тим, що стадія післяштампувального відпалу включає наступні підстадії: нагрівання штампованого модуля до 600-650 "С, витримка протягом 4-8 годин, охолодження печі до 280-350 "С, витримка протягом 2-6 годин, нагрівання до 650-700 "Сб, витримка протягом 25-35 годин, охолодження до 390-410 "С при 30-60 "С/годину та охолодження до 140-160 "С при 15-20 "С/годину.
UAA202100919A 2018-07-26 2019-07-24 Стійка до корозії дзеркальна штампована сталь та спосіб її виготовлення UA127856C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810833317.1A CN108866444B (zh) 2018-07-26 2018-07-26 耐腐蚀镜面模具钢及其制备方法
PCT/CN2019/097543 WO2020020243A1 (zh) 2018-07-26 2019-07-24 耐腐蚀镜面模具钢及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127856C2 true UA127856C2 (uk) 2024-01-24

Family

ID=64305191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202100919A UA127856C2 (uk) 2018-07-26 2019-07-24 Стійка до корозії дзеркальна штампована сталь та спосіб її виготовлення

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3828293A4 (uk)
KR (1) KR102562391B1 (uk)
CN (1) CN108866444B (uk)
UA (1) UA127856C2 (uk)
WO (1) WO2020020243A1 (uk)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108866444B (zh) * 2018-07-26 2021-01-26 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 耐腐蚀镜面模具钢及其制备方法
CN112853201A (zh) * 2019-11-28 2021-05-28 武汉昆伦特钢装备科技开发有限公司 一种超高强高硬耐磨抗冲击耐蚀的合金钢及制造工艺
CN113061801A (zh) * 2021-02-08 2021-07-02 中航上大高温合金材料股份有限公司 一种耐蚀镜面模具钢及制造方法
CN113481357B (zh) * 2021-06-30 2022-06-21 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 塑料模具钢板及其生产方法
CN114540703B (zh) * 2022-01-26 2022-09-27 江苏宏晟模具钢材料科技有限公司 一种高韧性、高抛光性、耐腐蚀的塑胶模具钢及其制备方法
CN114836689B (zh) * 2022-04-25 2023-04-07 宁国东方碾磨材料股份有限公司 一种高铬耐磨钢球及其制备方法
CN114875334B (zh) * 2022-05-31 2022-10-25 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种预硬型镜面塑料模具钢及其冶炼方法
CN115109986B (zh) * 2022-07-11 2023-10-10 中国铁建重工集团股份有限公司 一种大尺寸电渣重熔高锰钢锻坯及其制造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002088450A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Daido Steel Co Ltd 熱間工具鋼
CN100402690C (zh) * 2005-04-18 2008-07-16 宝钢集团上海五钢有限公司 4Cr16Mo 模具钢镜面大模块的制备生产方法
CN1876881A (zh) * 2005-06-02 2006-12-13 大同特殊钢株式会社 塑料成形模具用钢
CN101967608A (zh) * 2010-11-12 2011-02-09 上海大学 一种含氮耐蚀塑料模具钢及其制备工艺
JP2013132659A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 金型部品の製造方法
CN103060698B (zh) 2012-10-23 2015-12-02 合肥康龄养生科技有限公司 一种耐腐蚀模具钢的制备工艺
JP2015045071A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 山陽特殊製鋼株式会社 鏡面性に優れた耐食性プラスチック成形金型用鋼
AT515157B1 (de) * 2013-11-21 2016-12-15 Böhler Edelstahl GmbH & Co KG Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformen aus martensitischem Chromstahl und Kunststoffform
KR20160041869A (ko) * 2016-03-28 2016-04-18 두산중공업 주식회사 열전도도가 향상된 다이케스팅 및 핫스템핑용 자동차용 금형강 및 그 제조방법
CN106350643B (zh) * 2016-11-14 2018-11-16 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 一种大型模具钢的热处理方法
CN106636895A (zh) * 2016-11-30 2017-05-10 重庆材料研究院有限公司 特种轴承钢及其制造方法
CN108866444B (zh) * 2018-07-26 2021-01-26 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 耐腐蚀镜面模具钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3828293A1 (en) 2021-06-02
KR20210053290A (ko) 2021-05-11
EP3828293A4 (en) 2021-12-22
KR102562391B1 (ko) 2023-08-01
CN108866444A (zh) 2018-11-23
WO2020020243A1 (zh) 2020-01-30
CN108866444B (zh) 2021-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA127856C2 (uk) Стійка до корозії дзеркальна штампована сталь та спосіб її виготовлення
CN109338035B (zh) 一种风力发电机齿轮箱轴承用钢及其生产方法
CN105525226A (zh) 一种马氏体不锈钢盘条及其制造方法
CN102337462B (zh) 一种GCr15轴承钢管的生产方法
CN104120341A (zh) 一种轧制极薄材料的Cr5型锻钢工作辊及其制备方法
CN105369150A (zh) 一种超高强度装甲钢板及其制造方法
CN103911556A (zh) 一种热作模具钢材料及其制备方法
JP5226083B2 (ja) 高合金冷間ダイス鋼
CN102747290A (zh) 一种经济型耐磨钢管及其制造方法
CN102220544A (zh) 热作模具钢材料及其制作工艺
KR20230159857A (ko) 고온 침탄 기어 샤프트용 스틸 및 그 제조방법
CN109518079A (zh) 一种临氢设备用15CrMoR钢板的生产方法
CN113897541B (zh) 一种高铬耐磨钢球及其铸造工艺
WO2019029533A1 (zh) 铸钢、铸钢的制备方法及其应用
CN114134398A (zh) 一种屈强比为0.70-0.80的胀断连杆钢及制造方法
CN101429626A (zh) 马氏体气门合金及其生产工艺
CN104357733B (zh) 一种不锈螺纹钢的生产方法
CN108950134B (zh) 冷轧辊用电渣锭的重熔方法
CN111037151A (zh) 一种低合金钢实心焊丝及其制备方法和焊接方法
CN102732802B (zh) 一种厚度≥80毫米的锅炉汽包用钢及其生产方法
CN115125457A (zh) 一种连铸大圆坯生产的耐-50℃低温石化热交换器管板用钢及其制造方法
CN109778073B (zh) 一种易切削汽车同步器用钢及其制备方法
CN113604730A (zh) 一种耐高温和高韧性的热作模具钢及其生产工艺
CN113604733A (zh) 一种耐高温和高韧性的高端热作模具钢及其生产工艺
CN110629105A (zh) 一种陶瓷调质钢及其制备方法