Сталь

Авторы патента:

ЯЦЕНКО АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

ДОРОНКИН КОНСТАНТИН ЮРЬЕВИЧ

ГРУШКО ПАВЕЛ ДЕМЬЯНОВИЧ

ЛЕВЧЕНКО ГЕННАДИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МИРКО ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

АНОХИН АНАТОЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ

СОСКОВЕЦ ОЛЕГ НИКОЛАЕВИЧ

C22C38/54 - с бором

C22C38/04 - содержащие марганец

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19 (1D

<(Я1 С 22 С 38 04 38/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 1(OM СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3647970/22-02. (22) 03. 10. 83 (46) 07.04.85. Бюл. 13 (72) А.И.Яценко, К.Ю.Доронкин, П.Д.Грушко, Г.В.Левченко, В.А.Мирко, А.М.Анохин и О.Н.Сосковец (71) Институт черной металлургии (53) 669.15-196(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 513108, кл . С 22 С 38/00, 1974.

2. Патент Японии Ф 23705, кл. 10 J 1729 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

H -907081, кл. С 22 С 38/16, 1982. (54) (5 7) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний и железо, о т л и-. ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочностных и пластических свойств, она дополнительно содержит бор, барий, кальций и РЗИ при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Углерод О, 15-0,20

Марганец 0,20-0,50

Кремний 0,70-1,50

Бор 0,001-0,01

Кальций 0,001-;0,025

Барий 0,0005-0,005

РЗМ О, 10-0,20

Железо Остальное а

» 48889

Углерод О, 1-0,2

Марганец 0,6-2,5

Кремний 0,15-0,7

Медь О, 1-0,5

Хром 0,7-1,5

Молибден 0,15-0,4

Никель 0,05-0,3

Ванадий 0,01-0, 12

Цирконий 0,001-0,1

Алюминий 0,01-0,1

Железо Остальное

Эта сталь имеет недостаточно выcome механические свойства (после улучшения Ь =.83 кг/мм, 6

77,5 кг/мм2, с = 24%). 40

Современный уровень машиностроения, в частности автомобилестроения, требует создания новых марок стали с более высокими пластическими характеристиками при достаточном запасе прочностных свойств.

Для получения более прочного, наряду с хорошей штампуемостью, горячекатаного листа применяют низколегированную сталь 22Г2ЮТ с более высоким содержанием углерода, дополнительно легированную марганцем и титаном

Наиболее близкой к предлагаемой по содержанию легирующих элементов у и достигаемоиу эффекту упрочнения является сталь $3), содержащая, ;мас.%:

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано, например, при производстве горячекатаного листа, применяемого для деталей рам большегрузных автомобилей.

Известна сталь (1 1 марки 15ГЮТ, содержащая, мас.%:

Углерод О, »-0,16 1О

Марганец 1,0-1,4

Кремний 0,15-0,35

Фосфор «0,035

Сера «< 0,030

Титан 0,08-0,14 15

Алюминий 0,02-0,08

Железо Остальное

Недостатком этой стали являются низкие характеристики пластичности (d =21%) при следующих прочностных 20 характеристиках: предел текучести

4 40 кг/мм, предел прочности

6> 50 кг!мм .

Известна сталь 2), содержащая, мас.%: 25

Углерод О, 19-0,26

Марганец t 3-1,7

Кремний 0,3-0 5

Сера ««О, 035

Фосфор «0,030

Титан О, t2-О,18

Алюминий 0,02-0,08

Железо Остальное

Недостатками известной стали являются повышенное содержание в составе дефицитных элементов марганца и титана, загрязненность неметаллическими включениями типа сульфиды титана, окислы алюминия, которые понижают прочностные характеристики стали. Повышенное содержание марганца при верхнем содержании углерода снижает пластичность и увеличивает структурную неоднородность.

Цель .изобретения вЂ” повышение прочностных и пластических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в сталь, содержащую углерод, марганец, кремний и железо, дополнительно вводят бор, барий, кальций и РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод О, t 5-0,20

Марганец 0,20-0,50

Креиний 0,70-1,50

Бор 0,001-0,01

Барий О, 0005- 0,005

Кальций 0,001-0,025

РЗМ О, 10-0,20

Железо Остальное

Введение бора в состав стали в количестве 0,001-0,01 мас.% обеспечивает повышение прочности и позволяет снизить содержание марганца от 1,3i,7 до 0,2-0,5%, а также исключчть иэ состава стали титан.

Содержание марганца 0,200,50 мас.X при введении в сталь бора оказалось оптимальным, при содержании ниже 0,20 мас.% снижаются прочностные характеристики стали (табл.2, плавка 5), а при содержании выше

0,50 мас.%. повышается прочность стали, но ухудшаются пластические свойства (табл. 2, плавка 4).

Для кремния оптимальным содержанием являются пределы 0,7-1,5 мас.X.

Содержание ниже 0,7 мас.% не дает нужного эффекта упрочнения ферритной матрицы (табл. 2, плавка 5), а содержание выше 1,5 мас.X приводит к значительному снижению пластичности (табл. 2, плавка 4).

1148889

Введение в состав стали бария в пределах 0,0005-0,005 мас.7, кальция в пределах 0,001-0,025 мас.7 и РЗИ в количестве О, 10-0,20 мас.Ж позволяет снизить загрязненность ста- 5 ли неметаллическнми включениями, значительно улучшить качество поверхности слитка стали, а также повысить .пластичность.

Сталь выппавляют в индукционной 10 печи емкостью 100 кг. При этом выплавляют по три состава предлагаемой стали и известной, две плавки базового состава.и две плавки с запредельным содержанием компонентов. Химичес- 1 кий состав опытных плавок представлен в табл. 1. Слитки подвергают горячей ковке, затем после нагрева до 1250ОС прокатывают на полосы толщиной 8 мм на лабораторном стане (дуо 400) . Температура конца прокатки составляет 900-930 С. Затем прово- дят термическую обработку (нормализация 950 С).

Иехаиические испытания опытных сталей производят по ГОСТУ f497-73 на образцах, изготовпенных в соответствии с требованиями этого РОСТа.

Результату механических нспытаиий приведены в табл. 2. После улучшения предлагаемая сталь имеет следуияцие свойства: 6в 8б-90 кг/им ; 4т 7982 кг/мм, д" 24,5-28Х. Полученыйе данные показывают, что сталь предпвгаемого состава имеет прочностные и ппастические свойства выл, чем сталь известного и базового составов.

Расчет экономической эффективности предлагаемого технического решения, проведенный нормативно-параметрическим методом установления цен иа новые виды продукции, показал, что одна тонна стали предлагаемого сос- . тава дешевле на 1-2 руб по сравнению с эквивалентным количеством стали известного состава.

1148889 юД у I

1 вЂ”

Х ф 1

E. 1 и 1

1 Е4 1

1 I

lml

OO о л о о

1 о о сЧ Х л Э о х

1 сЛ й

О о X л Э о х

Р о о