Сталь

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 151) 4 С 22 С 38 )4

ГОСУД) РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ / 3 .-.

0tlNCAHHE H306PETEHHR i

Н ABTOPGHOIVlV СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3669510/22-02 (22) 08.12 ° 83 (46) 15.01.86. Бюл. У 2 (71) Донецкий ордена Трудового Крас- ного Знамени политехнический институт (72) А; И. Иванов, Е. К. Сафонова;

В. А. Харченко, В. П. Гашутин, С. П. Орехова, А. А. Тольский, Ю. В. Оробцев, И. Д. Подопригора, П. И. Ковалев, Л. С. Бацманова, Н. Д. Прядко и М. Д. Якушкин (53) 669.14-018.2(088.8) (56) ГОСТ 5781-82.

Авторское свидетельство СССР

Р 522251, кл. С 22 С 38/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 834209, кл. С 22 С 38/14, 1981. (54) (57) СТАЛЬ, содержащая углерод, марганец, кремний, титан и железо, отличающаяся тем, что, с .целью снижения себестоимости стали

1 ,при сохранении ее эксплуатациойных свойств, она содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:

Углерод 0 21-0,28

Марганец 1,0-1,3

Кремний 0,9-1,2

Титан 0,015-0,030

Железо Остальное!

204644

Изобретение относится к черной металлургии и может быть, в частности, использовано для производства хладостойких сталей периодического профиля, предназначенных для армирования железобетона при низких отрицательных температурах в условиях

Заполярья и Крайнего Севера.

Целью изобретения является снижение себестоимости стали при сохранении ее эксплуатационных свойств.

В табл. 1 и 2 и приведен химический состав и механические свойства . сталей по примерам.

Стали выплавляют в 4-тонной электропечи, титан вводят из расчета

400 r на тонну в виде ферротитана.

Перед введением титана сталь раскисляется алюминием. Металл прокатывается на периодический профиль

16-32 мм на мелкосортном стане. Механические свойства при растяжении определяют на натурных образцах длиной 340 мм. Испытания ударной вязкости проводят при комнатной и отрицательной температурах (до 60 С) на образцах тип. Т и тип 14 (ГОСТ 5781-82).

При содержании углерода выше 0,28 уровень вязкости при отрицательных температурах резко падает. Кроме того, так как углерод повышает закаливаемость стали, а так же ее чувствительность к перегреву и скорости охлаждения, то он способствует ухудшению ее свариваемости. Увеличение содержания углерода в стали вызывает в околошовных з нах понижение относительного удлинечия и ударной вязкости. Так KRK углерод повьппает прочностные характеристики ("упрочняет" сталь), то при введении углерода в количестве менее 0,21% снижается предел прочности стали °

Увеличение содержания марганца выше 1,3% не приводит к росту ударной вязкости при отрицательных температурах, однако вызывает уменьШение пластичности. В интервале 1,0-1,3 марганец способствует повьппению хладостойкости стали, одновременчо с этим повышая пределы прочности и текучести.

4О

Снижение содержания марганца менее 1,0 приводит к падению предела прочности и предела текучести.

Кремний оказывает в спокойной стали раскисляющее действие, снижает содержание кислорода в стали, тем самым улучшая стойкость стали к хрупкому разрушению. Введение кремния в количестве более 1,2 мас,4 существенно не сказывается на показаниях ударной вязкости при отрицательных температурах. При содержании кремния в количестве не менее

0,9 мас. снижаются как прочностные характеристики, так и показания но ударной вязкости при отрицательных температурах.

Микролегирование стали титаном в количестве 0,015-0,030 . повьппает предел текучести и существенно снижает склонность стали к хрупкому разрушению при отрицательных температурах.

Введение титана в количестве менее 0,015 мас.% не приводит к значительному росту ударной вязкости и прочностных свойств, что объясняется измельчением зерна и упрочиением феррита. Измельчая величину первичного и вторичного зерна аустенита,, связывая азот в стойкие высокодисперсные соединения, титан благоприятствует повьппению пластичности и ударной вязкости стали, снижению температурного порога хладноломкости. Повьппение содержания титана более 0,03 приводит к. увеличению хрупкости феррита, обогащению титаном границ зерен, появлению в структуре сталей остроугольных карбитов титана, неравномерному распределению нитридов и уже не улучшает, а снчжает пластичность и ударную вязкость °

Как показывает сравнение данного и известных технических решений (табл. 2), при том же уровне свойств, предлагаемая сталь имеет меньшую себестоимость, что обеспечивает получение экономического эффекта в

5,4 млн. руб. при объеме выпуска стали 50000 т/год.

1204644

Таблица 1

Группа

Содержание компонентов, мас.Х

Состав

С Мп Si Ti Al Zr (3) 1 0,28 1,32 0,6 0,33 0,02 0,024

2 0,31 1,16

3 0,28 1,3

4 О 23 1 24

5 0,24 1,20

6 0,24 1,3

7 0,21 1,0

8 0,19 0,9

1,10 0,032

0,030

0,030

1,2

1, 22

0,94 0,022

1,05 0,300

0,015

0,014

0,9

0,8

0,29 1,32 1,1

1 Таблица 2

Ударная вязкость при (-60 C), кГсм / Дж см / см

Сос- Кгс Мн кГс Мн тав в мм2 М2 71 мм2 м2

Группа

ГС

3,8/38

2,3/23

38/380

42/420

2

1,2/12

3,5/35

48/480

50/500

22

23,5

ГСТ

24,0

26,6

29,0

23,0

29,0

59/590 . 89/890

7.

)ГСТ 8

38/380

54/540

30,0

7,7

12/120

2.75/27,5 „

ВНИИПИ Заказ 8493/26 ;Тираж 582 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

59/590

64/640

74/740

73/730

70,6/706

70/700

65/650

70/700

60/600

48/480

47,5/475

48/480

59/500

41/410 6,7/67

5,9/59

6,9/69

7,3/73

IO/IOO