UA25394U - Steel for carriage engineering - Google Patents

Steel for carriage engineering Download PDF

Info

Publication number
UA25394U
UA25394U UAU200702728U UAU200702728U UA25394U UA 25394 U UA25394 U UA 25394U UA U200702728 U UAU200702728 U UA U200702728U UA U200702728 U UAU200702728 U UA U200702728U UA 25394 U UA25394 U UA 25394U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
steel
titanium
nitrogen
aluminum
manganese
Prior art date
Application number
UAU200702728U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Oleksandr Volfovych Rabinovych
Hennadii Mykolaiovy Trehubenko
Oleksandr Volodymyrov Puchykov
Heorgiy Anatoliyovich Polyakov
Original Assignee
Feronit Ltd Liability Company
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 Feronit Ltd Liability Company filed Critical Feronit Ltd Liability Company
Priority to UAU200702728U priority Critical patent/UA25394U/en
Publication of UA25394U publication Critical patent/UA25394U/en

Links

Landscapes

  • Pens And Brushes (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)

Abstract

A steel for carriage engineering contains carbon, silicon, manganese, nitrogen, titanium, aluminium, iron and additionally calcium.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель належить до металургії, зокрема до сталі для вагонобудування, переважно для 2 виготовлення автозчепних пристроїв, литих бічних рам і надресорних балок візків залізничних вагонів, а також інших виробів рухомого складу.The useful model belongs to metallurgy, in particular to steel for car construction, mainly for 2 the production of auto coupling devices, cast side frames and super-spring beams of railway carriages, as well as other rolling stock products.

Відома сталь 20ГЛ, призначена для вагонобудування із ДСТУ 22703-91 "Деталі литі автозчепні пристрої рухомого складу залізниць колії 1520 мм".Well-known steel 20HL, intended for railcar construction with DSTU 22703-91 "Details of cast self-coupling devices of railway rolling stock of gauge 1520 mm".

Зазначений аналог містить у мас. 9о: вуглець 0,17-0,25; марганець 1,10-1,40; кремній 0,30-0,50; домішки хрому, нікелю й міді «0,30 кожного; залізо решта.The indicated analogue contains in mass. 9o: carbon 0.17-0.25; manganese 1.10-1.40; silicon 0.30-0.50; impurities of chromium, nickel and copper "0.30 each; the rest is iron.

Однак склад цієї сталі не забезпечує підвищені міцнісні й експлуатаційні характеристики литих економнолегованих сталей, призначених для виготовлення високоякісних автозчепних пристроїв, литих бічних рам і надресорних балок візків залізничних вагонів.However, the composition of this steel does not provide increased strength and operational characteristics of cast low-alloy steels intended for the manufacture of high-quality auto coupling devices, cast side frames and super-spring beams of railway carriages.

Відома сталь для вагонобудування по патенту України на корисну модель Мо20839 від 15.02.07., МПКWell-known steel for carriage construction under Ukrainian patent for utility model Mo20839 dated February 15, 2007, IPC

С22038/14.C22038/14.

Це технічне рішення прийняте за найближчий аналог (прототип). Сталь для вагонобудування, по прототипу, містить у мас. 90:This technical solution is taken as the closest analog (prototype). Steel for car construction, according to the prototype, contains in mass. 90:

Вуглець 0,15-0,25;Carbon 0.15-0.25;

Кремній 0,20-0,95; 8Silicon 0.20-0.95; 8

Марганець 1,00-1,85;Manganese 1.00-1.85;

Азот 0,008-0,03;Nitrogen 0.008-0.03;

Титан 0,006-0,10; «Titanium 0.006-0.10; "

Алюміній 0,015-0,10; ФоAluminum 0.015-0.10; Fo

Залізо решта. соThe rest is iron. co

Ознаками прототипу, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, який заявляється, є наявність ю вуглецю, кремнію, марганцю, азоту, титану, алюмінію й заліза.The features of the prototype that coincide with the essential features of the claimed utility model are the presence of carbon, silicon, manganese, nitrogen, titanium, aluminum and iron.

Сталь для вагонобудування, по прототипу, є економнолегованою, має високий комплекс механічних і с експлуатаційних властивостей.Steel for railcar construction, according to the prototype, is economically alloyed, has a high complex of mechanical and operational properties.

Однак при високому змісті шкідливих домішок, таких як сірка й кисень, ця сталь після загартування й високої відпустки має відносно низькі пластичні властивості. Ця задача вирішується складом сталі, що є « технічним рішенням за заявкою.However, with a high content of harmful impurities, such as sulfur and oxygen, this steel after hardening and high tempering has relatively low plastic properties. This task is solved by the composition of steel, which is a "technical solution according to the application."

В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити сталь для вагонобудування, у якій уведення - с додаткового компонента - кальцію дозволяє підвищити пластичні властивості й ударну в'язкість. и Поставлена задача вирішується тим, що в сталь для вагонобудування, яка містить вуглець, кремній, "» марганець, азот, титан, алюміній і залізо, відповідно до корисної моделі, у неї додатково уведений кальцій при наступному співвідношенні компонентів у мас. 90: ке Вуглець 0,15-0,25The basis of a useful model is the task of improving steel for railcar construction, in which the introduction of calcium - from an additional component - allows to increase plastic properties and impact toughness. и The task is solved by the fact that, according to a useful model, calcium is additionally introduced into steel for car construction, which contains carbon, silicon, "» manganese, nitrogen, titanium, aluminum and iron, with the following ratio of components in mass. 90: ke Carbon 0.15-0.25

Кремній 0,20-0,95 іні Марганець 1,00-1,85Silicon 0.20-0.95 and Manganese 1.00-1.85

ОО Азот 0,008-0,03 с 50 титан й 0,006-0,10OO Nitrogen 0.008-0.03 s 50 titanium and 0.006-0.10

Алюміній 0,015-0,10 їз» Кальцій /0,0001-0,1Aluminum 0.015-0.10 iz» Calcium /0.0001-0.1

Залізо решта.The rest is iron.

Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі й технічним результатом, який досягається, забезпечується наступним. Кальцій забезпечує диспергування й глобулізацію сульфідної та с оксидної фаз, завдяки чому збільшуються пластичні властивості й ударна в'язкість сталі.The causal relationship between the set of essential features of a useful model and the technical result that is achieved is provided by the following. Calcium provides dispersion and globulation of sulfide and oxide phases, due to which the plastic properties and impact toughness of steel increase.

Мікролегування сталей для вагонобудування азотом, титаном і алюмінієм значно подрібнює зерно, поліпшуючи цим механічні й експлуатаційні властивості металу. Створюється можливість підвищити вміст бо КкКремнію до 0,95мас. 95. При цьому кремній, який підвищує коефіцієнт активності азоту і його дифузійну рухливість, сприяє поліпшенню термодинамічних і кінетичних умов утворення нітридів титану й алюмінію. Нижній рівень кремнію в сталі 0,20мас. 95 обраний з умов забезпечення достатньої міцності металу, а також одержання глибоко розкисленої сталі й формування щільної (безпористої) структури виливків.Microalloying steels for car construction with nitrogen, titanium and aluminum significantly grinds the grain, thus improving the mechanical and operational properties of the metal. There is an opportunity to increase the content of KkSilicon to 0.95 mass. 95. At the same time, silicon, which increases the activity coefficient of nitrogen and its diffusion mobility, helps to improve the thermodynamic and kinetic conditions for the formation of titanium and aluminum nitrides. The lower level of silicon in steel is 0.20 mass. 95 is chosen from the conditions of ensuring sufficient strength of the metal, as well as obtaining deeply deoxidized steel and forming a dense (non-porous) structure of castings.

Легування вуглецем і марганцем також забезпечує підвищення міцності сталі. При цьому нижній рівень вмісту 65 вуглецю 0,15мас. 90 і марганцю 1,00мас. 96 обумовлений необхідною міцністю металу. Максимальний вміст вуглецю 0,25мас. 95 і марганцю 1,85мас. 906 обмежені їхнім негативним впливом на пластичні властивості сталі і -Д-Alloying with carbon and manganese also increases the strength of steel. At the same time, the lower level of 65 carbon content is 0.15 mass. 90 and manganese 1.00 mass. 96 due to the required strength of the metal. The maximum carbon content is 0.25 mass. 95 and manganese 1.85 mass. 906 are limited by their negative effect on the plastic properties of steel and -Д-

її зварюваність.its weldability.

Спільне введення до складу сталі азоту й титану в пропонованих співвідношеннях забезпечує зменшення розміру зерна литої сталі за рахунок її модифікування нітридами титану, яке підвищує міцнісні й експлуатаційні властивості виробів. При цьому, мінімальний вміст у сталі азоту 0,008мас. 95 і титану О,00бмас. до обумовлено тим, що при їхньому введенні в метал нижче зазначених величин не відбувається утворення в достатній кількості карбонітридів титану й не забезпечується здрібнювання первинної структури литої сталі.The joint introduction of nitrogen and titanium into the composition of steel in the proposed ratios ensures a reduction in the grain size of the cast steel due to its modification with titanium nitrides, which increases the strength and operational properties of the products. At the same time, the minimum content of nitrogen in steel is 0.008 mass. 95 and titanium O.00 bmas. to due to the fact that when they are introduced into the metal below the specified values, the formation of a sufficient amount of titanium carbonitrides does not occur and the primary structure of the cast steel is not crushed.

Крім того, мінімальний вміст титану повинен забезпечувати зв'язування всього вільного азоту, щоб не допустити утворення газової пористості у виливках. Максимальний вміст азоту О,ОЗмас. 95 і титану О,1Омас. 905 пов'язаний з 7/о різким погіршенням ударної в'язкості й пластичних характеристик металу.In addition, the minimum content of titanium should ensure the binding of all free nitrogen to prevent the formation of gas porosity in castings. The maximum nitrogen content O,OZmass. 95 and titanium O.1Omas. 905 is associated with 7/o sharp deterioration of the impact toughness and plastic characteristics of the metal.

Введення до складу сталі алюмінію в пропонованих співвідношеннях забезпечує підвищення механічних і експлуатаційних властивостей сталі за рахунок додаткового здрібнювання зерна, пов'язаного з утворенням нітридів алюмінію при охолодженні виливків і нормалізації. Мінімальний вміст алюмінію в сталі О,015мас. 90 обумовлений тим, що при його введенні в метал нижче зазначеної величини не відбувається додаткове /5 Зв'язування азоту твердого розчину в нітриди алюмінію. Максимальний вміст алюмінію в сталі О,1Омас. 90 пов'язане з погіршенням рідинотекучості, зменшенням пластичних властивостей і ударної в'язкості сталі.The introduction of aluminum into the composition of steel in the proposed ratios ensures an increase in the mechanical and operational properties of steel due to additional grain grinding associated with the formation of aluminum nitrides during cooling of castings and normalization. The minimum aluminum content in steel is O.015 mass. 90 is caused by the fact that when it is introduced into the metal below the specified value, no additional /5 Binding of nitrogen of the solid solution into aluminum nitrides occurs. The maximum content of aluminum in steel is O.1 Omas. 90 is associated with deterioration of fluidity, reduction of plastic properties and impact toughness of steel.

Введення до складу сталі кальцію у пропонованих співвідношеннях забезпечує підвищення її пластичних властивостей і ударної в'язкості за рахунок активного диспергування й глобулізації сульфідних і оксидних включень. Мінімальний вміст кальцію в сталі 0,0001мас. 90 відповідає низьким концентраціям сірки й кисню в 2о металі й обумовлений тим, що при його введенні в сталь нижче зазначеної величини не відбувається помітного підвищення пластичних властивостей і ударної в'язкості. Верхня границя вмісту кальцію 0,1Омас. 95 відповідає максимально припустимим концентраціям сірки й кисню в металі. При цьому збільшення концентрації кальцію більше 0,10Омас. 95 не приводить до подальшого підвищення властивостей сталі і є економічно недоцільним.The introduction of calcium into the composition of steel in the proposed ratios ensures an increase in its plastic properties and impact strength due to the active dispersion and globulation of sulfide and oxide inclusions. The minimum content of calcium in steel is 0.0001 mass. 90 corresponds to low concentrations of sulfur and oxygen in 2o metal and is caused by the fact that when it is introduced into steel below the specified value, there is no noticeable increase in plastic properties and impact toughness. The upper limit of calcium content is 0.1 Omas. 95 corresponds to the maximum allowable concentrations of sulfur and oxygen in the metal. At the same time, the increase in calcium concentration is more than 0.10Omas. 95 does not lead to a further increase in the properties of steel and is economically impractical.

З метою оцінки властивостей сталі, що заявляється для вагонобудування й порівняння з позамежними об складами і її прототипом, були виплавлені в індукційній печі дослідні плавки, хімічний склад компонентів яких наведений у таблиці 1. Розливання металу здійснювали в проби-трефи, з яких після загартування й високої т відпустки виготовлялися зразки для оцінки механічних властивостей. Результати випробувань, наведені в таблиці 2, показали, що сталь, яка заявляється, має більше високі пластичні властивості й ударну в'язкість, чим сталь у прототипі. «Е зо Порівняння комплексу механічних властивостей плавок Мої і Мо4, Мо2 і Мо5, а також МоЗ і Моб, що мають близький хімічний склад, показало, що мікролегування сталі кальцієм у пропонованих співвідношеннях Ме забезпечує підвищення відносного подовження на 5-895, відносного звуження на 13-1895, ударної в'язкості КСО с при температурі - 602С на 5-12Дж/см? при збереженні міцнісних характеристик практично на тому ж рівні. На підставі результатів випробувань зразків від плавок Мо12 і Мо15 (позамежний состав), видно, що уведення юю 35 кальцію нижче пропонованого рівня (0,0001мас. 90), не приводить до помітного підвищення пластичних Ге властивостей і ударної в'язкості. Порівнюючи результати випробувань зразків складу Мо11 і Мо16 (позамежний склад), видно, що введення кальцію вище його верхньої оптимальної концентрації (0,1Омас. 90) уже не приводить до додаткового поліпшення властивостей сталі. «In order to evaluate the properties of the steel applied for railcar construction and to compare it with foreign stockpiles and its prototype, experimental melts were melted in an induction furnace, the chemical composition of the components of which is given in Table 1. samples were made for evaluation of mechanical properties. The test results shown in Table 2 showed that the claimed steel has higher plastic properties and impact strength than the steel in the prototype. "E zo Comparison of the complex of mechanical properties of melts Moi and Mo4, Mo2 and Mo5, as well as MoZ and Mob, which have a similar chemical composition, showed that microalloying steel with calcium in the proposed ratios of Me provides an increase in relative elongation by 5-895, relative narrowing by 13-1895, impact viscosity KSO s at a temperature of - 602С by 5-12J/cm? while maintaining strength characteristics at almost the same level. Based on the results of tests of samples from melts Mo12 and Mo15 (foreign composition), it can be seen that the introduction of calcium 35 below the proposed level (0.0001wt. 90) does not lead to a noticeable increase in the plastic properties of Ge and impact toughness. Comparing the test results of samples of composition Mo11 and Mo16 (foreign composition), it can be seen that the introduction of calcium above its upper optimal concentration (0.1Omas. 90) no longer leads to additional improvement of steel properties. "

Сталь для вагонобудування, за даною заявкою, забезпечує підвищення пластичних властивостей і ударної 70 в'язкості литих економнолегованих сталей підвищеної міцності, призначених для виготовлення автозчепних - с пристроїв, литих бічних рам і надресорних балок для візків залізничних вагонів, а також інших виробів й рухомого складу. и? 15 ю с 777 оаЧЦоввляв оотв|вот вою 3 с 79 зв одя за отв оооа оовв зо 7810 ово во ом ооо о ї» 6110 ол ові ля орм ооов осів 0012. ов олвоовв ої отв ом ост оовз. - в олкода оо ооо бло 0015 осот 59 бо 16 0,20 0,29 11,37 |0,015 0,014 0,047 |. 0110Steel for carriage construction, according to this application, provides an increase in the plastic properties and impact strength of cast economy-alloyed steels of increased strength, intended for the manufacture of self-coupling devices, cast side frames and spring beams for carriages of railway cars, as well as other products and rolling stock . and? 15 yu p 777 oaChTsovvlyav ootv|vot voy 3 p 79 zvodya for otv oooa oovv zo 7810 ovo vo om ooo o i» 6110 ol ovili la orm ooov axes 0012. ov olvoovv oi otv om ost oovz. - in olkoda oo ooo blo 0015 soot 59 bo 16 0.20 0.29 11.37 |0.015 0.014 0.047 |. 0110

Номер складу сталі Ударна в'язкість КС при -602С, спін піні вно поліси ПН ос то юю з юю» 16011116 60115 в 1ю0100000»0001100006000100в80 юю» 20816188 в 16011101 86115 щі з «Steel composition number. Impact toughness of KS at -602С, spin foam of PN os to yuyu with yuyu" 16011116 60115 in 1ю0100000»0001100006000100в80 yuyu" 20816188 in 16011101 86115 schi with "

ФоFo

Claims (1)

Формула винаходу (зе) юю Сталь для вагонобудування, що містить вуглець, кремній, марганець, азот, титан, алюміній і залізо, 39 яка відрізняється тим, що додатково містить кальцій при наступному співвідношенні компонентів, мас. 90: с вуглець 0,15-0,25 кремній 0,20-0,95 « марганець 1,00-1,85 азот 0,008-0,03 в с титан 0,006-0,10 :з» алюміній 0,015-0,10 кальцій 0,0001-0,1 залізо решта.The formula of the invention (ze) yuyu Steel for car construction, containing carbon, silicon, manganese, nitrogen, titanium, aluminum and iron, 39 which is distinguished by the fact that it additionally contains calcium with the following ratio of components, mass. 90: c carbon 0.15-0.25 silicon 0.20-0.95 " manganese 1.00-1.85 nitrogen 0.008-0.03 c titanium 0.006-0.10 :c" aluminum 0.015-0, 10 calcium 0.0001-0.1 iron the rest. ко с Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2007, М 12, 10.08.2007. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і о науки України. о 50 ЧТ»Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2007, M 12, 10.08.2007. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. at 50 Thursday" с бо б5c bo b5
UAU200702728U 2007-03-15 2007-03-15 Steel for carriage engineering UA25394U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200702728U UA25394U (en) 2007-03-15 2007-03-15 Steel for carriage engineering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU200702728U UA25394U (en) 2007-03-15 2007-03-15 Steel for carriage engineering

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA25394U true UA25394U (en) 2007-08-10

Family

ID=38579036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU200702728U UA25394U (en) 2007-03-15 2007-03-15 Steel for carriage engineering

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA25394U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106978571B (en) Microalloyed spring flat steel for third-generation automobile and preparation method
JP6210155B2 (en) Rail vehicle wheel and method for manufacturing rail vehicle wheel
EP3124636B2 (en) Rail and method for manufacturing same
WO2014157252A1 (en) Pearlite rail and method for manufacturing pearlite rail
US12000028B2 (en) Rail vehicle axle
JP5165236B2 (en) Stainless steel plate for structural members with excellent shock absorption characteristics
US10392683B2 (en) Rail vehicle axle
CN109161803A (en) A kind of 1550MPa grades of spring flat steel and its production method
AU2015204356A1 (en) High-strength bainitic steel rail and producing method thereof
JP4900127B2 (en) Induction hardening steel and manufacturing method thereof
CN115652209A (en) 650MPa grade sulfuric acid dew point corrosion resistant rare earth steel and manufacturing method thereof
CA3094798C (en) Rail and method for manufacturing same
CN114086062B (en) Steel for high-speed rail axle and production method thereof
RU2369658C1 (en) Steel of upgraded hardness
JPH076037B2 (en) Spring steel with excellent fatigue strength
UA25394U (en) Steel for carriage engineering
JP2020070495A (en) Rail and production method thereof
CN113557312B (en) Rail for railway vehicle
RU2194791C1 (en) Rail steel
UA20839U (en) Steel for carriage engineering
RU2371510C1 (en) Steel of improved quality
AU2019242777B2 (en) Rail
JP2017115229A (en) rail
EP3778966A1 (en) Rail and method for manufacturing same
CN117344240A (en) Spring steel wire rod for elastic strip fastener and production process thereof