Низколегированная сталь

 

НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, ма4)ганец , хром, медь, ванадий и железо, . отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и пластичности , она дополнительно содержит алюминий и фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,07-0,12 Углерод 0,20-0,35 Кремний 0,6-1,0 Марганец 0,4-ПО Хром 0,3-0,5 Медь 0,08-0,12 Ванадий 0,07-0,15 АЛЮМИНИЙ 0,05-0,09 Фосфор Остальное Железо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4рц С 22 С 38/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3616345/22-02 (22) 06.07.83 (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (72) Н.К.Чуменко, А.А.Подгородецкий, Н.П.Черкашина, И.В.Малый, А.А.Герасименко, И.И.Горбенко, В.А.Митько, В.А.Кучеров и В Н.Шаповал (71) Металлургический завод "Запорожсталь" нм. С.Орджоникидзе и Запорожский конструкторско-технологический институт сельскохозяйственного машиностроения (53) 669.14-018(088.8) (56) Патент ГДР У 183308, ,кл. 4 ОВ 39/14 (С 22 С 38/14), 1975.

Сталь низколегированная толстолистовая н широкополосная универсальная. ГОСТ 19282-73.

Бюллетень центрального научноисследовательского института информации технико;экономических исследований черной металлургии У 3 (815), 1978.

„„SU„„.1167232 (54) (57) НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, медь, ванадий и железо, . отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и пластичности, она дополнительно содержит алюминий и фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод 0,07-0,12

Кремний 0,20-0,35

Марганец 0,6-1,0

Хром 0,4-1, О

Медь 0,3-0,5

Ванадий 0,08-0,12

Алюминий 0,07-0,15

Фосфор 0,05-0,09

Железо Остальное

Т.а.блица 1

Содержание элементов, мас.Х

I j: I I I I

Номер плавки

С 81

Nn Cr Си V P А1 Fe

0,10 0 35

0,08 0,30 а,12 0,20

0,11 0,20

1,00 1,00

0,50

0,10 0,08 0,20 То же

1,0

0 45

0,87

0»60. О» 62

0,30

0,08 0,05 0,07

0,09 0,15 0,10

0,09 0»07 0,11

0,78 0,90

0,30 св

0»80 0 70

0,40

0,10 О 27

1 1167

Изобретение относится к металлургии стали, а именно к низколегированным сталям с повышенной прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью, хорощей свариваемостью, предназначенным для изготовления несущих конструкций сельскохозяйственных машин и автомобилей.

Цель изобретения — повышение прочности, пластичности. 10

Поставленная цель достигается тем, что низколегированная сталь, содер-— жащая углерод, кремний, марганец, хром, медь, ванадий и железо, дополнительно содержит алюминий и фосфор при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Углерод 0,07-0, 12

Кремний 0,20-0,35

Марганец 0,6-1,0

Хром 0,4-1,0

Медь О, 3-0,5

Ванадий . 0,08-0,12

Фосфор 0,05-0,09

Алюминий 0»07-0,15

Железо Остальное

Верхний предел по содержанию углерода ограничен (0,12X) в связи с тем, что при большем его содержании повьппается склонность к охрупчиванию сварных соединений.

Кремний в количестве 0,20-0,35Х выбран исходя из условий обеспечения требуемой степени раскисленнос35 ти стали.

Верхний предел содержания марганца.установлен 1,0Х в связи с тем, что при большем его содержании пони4О жается пластичность металла из-за .образования интерметаллидной фазы.

232 2

Нижний предел (0,60Х) гарантирует получение требуемых механических свойств.

Концентрация хрома увеличена до

1,0Х с целью повьппения коррозионных свойств стали, технологичности при прокатке в области высоких температур.

Ванадий в количестве 0,08-0,12Х вводится для повьппения уровня механических, технологических и коррозионных свойств за счет измельчения зерна.

Медь в количестве 0,3-0,5Х в при- . сутствии алюминия и фосфора обеспечи",вает повьппение коррозионной стойкости стали.

Алюминий в коЛйчестве 0,07-0,15Х повышает пластичность стали за счет измельчения зерна и улучшает коррозионную стойкость из-за образования плотной пассивирующей пленки. При содержании алюминия менее 0,07Х не достигается требуемый уровень пластичности и коррозионной стойкости металла, а при содержании алюминия более 0,15Х ухудшаются условия разливки стали.

Концентрация фосфора в предлагаемой стали составляет 0,05-0,09Х что обеспечивает коррозионную стойкость, необходимую жидкотекучесть стали с алюминием и хромом и предотвращает зарастание разливочного стакана. Нижний предел содержания фосфора (0,05Х) обеспечивает требуемую коррозионную стойкость, а верхний предел (0,09Х) ограничивается для предотвращения образования трещин при сварке.

Химический состав известной и предлагаемой сталей приведены в табл. 1.

О, 10 О, 09 О, 13 Остальное

1167232

Продолжение табл. 1

Содержание элементов мас.Х

Номер плавки

P АУ Ге

Ми Cr Си

5t (оптим.) 0,86 0,60 0,48 0,10 0,08 0,08

0,62 0,66 0,50 0,12 0,08 0,03

0,74 0,40 0,35 0,12 0,07 0,15

0,60 0,40 0,36 0,08 0,03 О, 11

0,9- 0,4- 0,25- . 0,021,25 0,65 0,40 О, 10

U,1О- 0,150,19 0,30

Стальпрототип

Опытные плавки производят в лабораторной печи с основной футеровкой.

Для проверки в промышленных условиях технологичности стали в широком диапазоне толщин и отработки химического состава сталь выплавляли в 250-тонных мартеновский печах.

Из этой стали изготавливали горячекатанный лист толщиной 3,4 и 5 мм и холоднокатанный лист толщиной 1 мм, Известная сталь

Механические и технологические свойства

Номер правки стали

1 6 2 7 3 8 4 9 5 значения) Предел текучеси 6т ° MIIa 449

480 429 450 431 396 411 416 408 . 310

Временное сопротивление, 4» МПа . 587

600 534 583 552 502 538 520 540 490

Относительное удлинение ф, Ж

26,8 30 27,8 22,7 28,0 23,6 29,2 . 27, О 30,3 20,0

Твердость, HRb

86 81 83 90

85 79 83 76 79

Удов- Удов-Удов- Неудовлет- лет- лет- летвоИзгиб. d=2a . Удов- Удав- Удовлет- лет- летНеУдов- Неудовлетлетвориудовлетвари- вори- воритель- тель- тельвори- вори-нори- рительтель- тель-тель- ные вори- тельтель- ные ворительные ные ные ные ные ные ные ные

1,08 0,26

0,09 0,30

0,07 0,23

0,08 0,25 который подвергали холодному профилированию на промышленных профилегибочных станах.

При профилнровании горяче- и холоднокатаного листов трещины в местах изгиба отсутствовали.

Механические и технологические свойства предлагаемой и известной сталей в диапазоне толщин листа

3-5 мм приведены в табл..2.

Таблипа 2!!67232

Продолжение табл. 2

Механические и

Номер правки стали

Известная сталь (средние значения) технологические свойства

3 8 4 (160 ) (172 ) Усталостная (168 ) прочность сварных швов, МПа

300 305 270 200 290 230 270 260 270 2?О

Брак заготовок по пленам и рванинам,Ж

11 3

13,2

Относительное удлинение, Х

Ударная вязкость, кгсм/см, при температуре, С: +20

-20

-40

-60

12,1

9,8

8,7

8,1

Составитель А.Османцев

Техред Ж.Кастелевич Корректор О.Тигор

Редактор М.Недолуженко

Заказ 4391/28 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Удовлетворительные результаты при испытании на холодный изгиб, а также отсутствие трещин при профи- 2б лировании свидетельствуют о высоких технологических свойствах предлагаемой стали.

По механическим и технологическим свойствам предлагаемая сталь превос- д ходит известную.

Предлагаемая сталь в листе толщиной 5 мм после одного года естественного старения имеет следующие механические свойства:

Предел текучести,МПа 460

Временное сопротивление, МПа 590

Внедрение предлагаемой стали позволяет снизить массу изготовленных из нее узлов и деталей сельскохозяйственных машин и автомобилей на 15-307, увеличить скро службы конструкций на

20Х.