Способ производства легированной карбидообразующими элементами листовой стали

 

Использование: горячая прокатка листов из конструкционной стали. Сущность изобретения: заготовку из стали, дополнительно содержащей 0,03-0,10 мзс.% один или более элементов из группы: ниобий, ванадий , титан, подвергают горячей прокатке с обжатием в последнем проходе 10-15% и температурой окончания 950-1000°С. После охлаждения лист закаливают и отпускают . 2 табл.. 2 мл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 О 9/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4868774/02 (22) 30.0 7,90 (46) 23.08.93. Бюл, ¹ 31 (71) Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов

"Прометей" (72) И.В.Горынин, В.А.Игнатов, О.Г.Соколов, гО.Л.Легостаев, В.В.Бусыгин, 8,А.Малышевский, А,A. (ðóãïoâà и Т.Г,Семичева (73) Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов

"Прометей" (56) Авторское свидетельство СССР

Н- i 093 715, кл. С 21 0 9/46, 1982.

Изобретение относится к металлургии, а именно с способам горячей прокатки листов конструкционных сталей, vi может быть использовано при производстве сталей другого класса, Целью настоящего изобретения является повышение сопротивляемости листовой стали хрупким разрушениям при низких температурах в сочетании с улучшением свариваемости и обеспечением стойкости против слоистых разрывов в листах толщиной до 70 мм.

Поставленная цель достигается тем, что прокатку заготовки из стали, содержащей карбидообразующие (ниобий и/или ванадий и/или титан) в количестве 0,03-0,10 мас.7, заканчивают в интервале температур

950-1000 С собжатием в последнем проходе 10-15;4 с последующим термическим улучшением (закалкой и высоким отпуском).

Ограничение температуры конца прокатки интервалом 950-1000 С сбьясняется тем, что в этом интервале конструкционная

„„QIJ 1836452 АЗ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИСТОВОЙ

СТАЛИ (57) Использование: горячая прокатка листов из конструкционной стали. Сущность изобретения: заготовку из стали, дополнительно содержащей 0,03-0,10 мас.7 один или более элементов из группы: ниобий, ванадий, титан, подвергают горячей про <атке с обжатием nпосле.днем .пр.оходе 10-15 $ и температурой окончания 950-1000 С. После охлаждения лист закаливают и отпускают. 2 табл,. 2 ил, сталь обладает еще достаточно высокой и большей, чем у сульфидов, пластичностью.

Поэтому изотропность лис-а не снижается и сопротивляемость слоистым разрывом, оцениваемая по величине относительно сужения вырезанных в направлении толщины разрывных образцов (Zz), сохраняется на достаточно высоком уровне, как это видно на фиг. 1, Количества пластинчатых сульфидных и строчечных алюмосиликатных включений невелико.

При более низкой температуре конца прокатки возникает анизотропия в листах при более высокой температуре добавки карбидообразующих не тормозят собирательную рекристаллизацию и наблюдается рост зерна, как это показано на фиг. 2 и подтверждено данными табл. 1.

Добавка карбидообразующих (ниобия, ванадия, титана) в предлагаемом количестве определяется достаточностью для торможения развития собирательной рекристаллизации при последеформацион1836452,:. » Охлаждении, При меньшем содержании идообразующих элементов собира-.-ÿ „рекристаллизация происходит и з.: .-"...,:".метно увеличивается: большее соде: х" >::"..е нецелесообразно по причине 5 и:,.:.; -- чности и из экономических соображ:.:-:--:. :й. Достаточность предлагаемых пр:.::,,;,-.Лов подтверждается результатами .1 приеед.-иными в табл,.2, Снижение верхнего предела осложнено технологическими возможностями и точностью аналитического -борудования. Добавка карбидо- образ .".: . лх элементов сверх указанного

:;,:,-::в- .:.аиг к упрочнению стали и снижению хаn.=.:;;;еоистик пластичности и ударной ВлзОграничение степени деформации В по.;с;.. .:,:-,c.1 проходе 10-15% обусловлено, с од :,О.". с-.ороны, необходимостью протекания и:-..: . горячей деформации динамической ре- 20

;;: - с г; ллизации, с другой сторЬны, увеличе-, :.:Верх допустимого нагрузки на .;„.;-;а. ное Оборудование. Следующее за п ;::;"ÿ"-кой термическое улучшение (за- л-:,:: ..:: высокий отпуск) низколегирован- .25 н.",, . :" : али способствует уменьшению

«Олнчествз структурно-свободного ферритя и замене перлита на бейнит и мартенсит, что в сочетании со снижением структурных .::.".:Оя.лений при высоком отпуске, улучшает 80

В -.-кость стали и сопротивляемость хрупким ра=.рушенилм при пониженных температуОа;.. длл определения оптимальных темпера-урных режимов прокатки и пределов З5 введения карбидообразующих элементов в лабораторных условиях была изготовлена галь по а,с, 885324, состав которой приведен в табл, 1.

Сталл выплавляли в 150 кг индукцион- 40 ной печи, разливали в слитки и затем через

";..сваны . брамы, прокатывали в листы тол;диной 25 мм (толщина листов ограничена

Возможностями лабораторного оборудова:,ия). Температура начала прокатки для всех 45 листов была 1150 С, а температура конца колебалась в пределах от 850 до 1050 С через

50"С, Окончательный размер листа достигалсл при заданной температуре конца прокатки за один проход с обжатием 10-15g 50

Листы после прокатки охлаждали на воздухе и подвергали термической обработке по режиму (закалка от 860-900 С и отпуск при 620-660 С).

На полученных листах определяли: механические свойства — предел текучести, временное сопротивление, относительноа удлинение и сужение на образцах по ГОСТ

1497-74, работу удара на образцах с ОстрЫМ надрезом (тип 11 по ГОСТ 9454-78); сопротивляемость слоистым разрывам при испытании в направлении толщины образцов на растяжение, изготовленных из сварньгх проб, по величине относительного сужению; размер зерна по ГОСТ 5639-82, Результаты испытаний представлены е табл. 2.

Из поедставленных данных следует, что предлагаемь;-й способ прокатки обеСпечивает повышение про нности и ударной вязкости стали в сочетании с высокой сопро-. тивляемостью;-.лоистым разры Вам.

ПредлагаемыЙ способ освоен промышленностью, не представляет трудностей Ю примене INN не требует существенного изменения сосгава Оборудования и не снижает производительность.

Внедрение изобретения позволит по»учить значительный народнохозяйственный эффект за счет; — повышения стойкости стали протиа слоисть х разрывов и, благодаря этому, упрощение выполнения сварных тавровых и крестообразных соединений и повышение надежности сварных конструкций; — повышения хладс1стойкости стали; — уменьшения трудозатрат на и роизводство стали; — расширения диапазона прокатываеМЫХ ТОЛЩИН ЛИСТОВ, Формула изрбретения

Способ производства легированной карбидообразующими элементами листовой стали, включающий горячую прокатку стали, охлаждение и термическую обработку, ОT ë и ч а ю щи йс я тем, что сталь дополнительно содержит в количестве 0,030,1 мас.,(один или более элементов из rpyhпы ниобий, ванадий, титан, прокатку е последнем проходе осуществляют с обжатмем 10-15% и закачивают при 950-1000 С,.а в качестве термической обработки проводят закалку и высокиЙ отпуск.

Химический состае испь!таннь1х сталей

Соце жание элементов, мас. „ титан ни- меп! ал нов

) кель !мин! и ! ! 0,104

0.01 (О 04

0,03 0,124

0,04

Р вана-

Еии

001

«,! n.ã ! !

i,» ,(х 0-;

iÎ,!; I,:r

I (r ! (!! !.>. Р Ii i ! х

0 7205 1.08

0,01 (1,10

0,04 !1,08

".0 !1,11

0,34

0,34 !

0,32

0,3á

Го

О, О, 0, О, О, 1 1 70 0 3g, 0,0 Iñ, 0.07 -- 1,22 0.,37 0,0 -

l0.O . y,.u @ЗА, 0.0-Г

)О, + Железо — остальное

Режим прокатки. величина обматил. мехаипиесхие сеопстсл и аечичини всрп, спн.; ° -х

: Те -:перату- Величина об и".и»р

Г;: р состава

<тх, кгс/мм жатил в последнем проходе, $ ра конца ! . порках хи, С

1 чг

,ч 7 гп.7

42 5

Яябэг -;

I !

885324-2.с.: i в 1

I

I

1! !

1r,г и .7 !

243

;;.0

21,0 н

20,1

17. б i9.б

20,0

10.0

12.0

9 ,i

885324-3

12.0

,1 .2

885324-3

885324 -4 () со

1 ъ

6.1

r,r

23.4

24.2

19.0

93

22,3

20.а

"1 2 !

89

0.0 их и

253

2 !.В

22,8

104

993781-1

105Î

1пбб

В50

900 950

,000

950 000

1000 !

050

1О

° 5

15 IG

10 . 10 .12

1О !

8

Рв

12

10 !5 !

12

53,7

50. 6

48,4

49.5

48.0

58.1

56,3

57,8

55,9

57,0

55,2

63.7

61,5.

61,9

61,2

59 7

54.1

68.4

68,2

67.5

67,6 .64.9

60.2

59,4

56.8

56.7

61.1

59.9

57.8

56,9

55.2

59.9

57,3

57.1

SS.8

55.2

37,4

37,2

34.1

49,8

45,5

49 0

4б,1 .7 3

43,4

53,5

52.0

50.0

51,2

49.8

45.7

59.7

59.1

56.0

57.7

56.4

55.2

50.7

50 0

48,4

48,2

45.9

52,0

52.1

49,8

47,7

49,4

49,1

47 В

47,2

45,0

20.8

-х 13.2 ! 6.9

1r,5

17 l e,3

2," l

23,3

22.7

22. 1

r x

22.2

23.!

22,0

23,9

21,6

22.3

23.1

21св

67,0

65.4 б !.0

e9 - е9 ч

61,5

60.4

66,1

65,2

68.0 и r1 бо68,1

68.0

59. 2 кб 4 бВ,З

55,3

58.5

57,7

56,2

68.9

69,!

65,6

66.1

e4,à

64 2

65.В

eá,7

66.4

63.

64,0

65.8 . 1, ! !

1, ".

10,0

23.0 ! (20, 43,3 ! л,r0

1836452 (gpss.Риг,I с добагвоД вароидообр сг д ,3

<3 с ()

6 д@ ду} HD90 IIOO

Ч и8.2

Составитель А, Круглова

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ренская едаKTQD,Ф

Производственно издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3009 Тира>к Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5