Углеродистая сталь


 


Владельцы патента RU 2450078:

Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)

Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам сортовой углеродистой стали. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,05-0,95, марганец 0,25-1,20, кремний 0,05-0,37, фосфор до 0,035, сера не более 0,040, хром не более 0,10, никель не более 0,25, медь не более 0,25, мышьяк не более 0,08, алюминий не более 0,005, железо остальное. Расширяется область применения углеродистой стали и снижается себестоимость за счет снижения расхода алюминия при ее производстве. 1 пр.

 

Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при производстве сортовой стали различного назначения.

Углеродистая сталь, выплавляемая в двухванных сталеплавильных агрегатах и электродуговых печах, имеет весьма широкий спектр свойств и используется для последующего передела на сортовой прокат.

Требования, предъявляемые, к химическому составу и механическим свойствам готовой стали, регламентируются различными стандартами (ГОСТ 380-2005, 1050-1988, 5317-1995 и др.)

Кроме обязательных компонентов углеродистая сталь может содержать такие, которые присутствуют в металлоломе, используемом при выплавке стали (титан, ниобий, молибден и др.), или же их присутствие обусловлено необходимостью технологии разливки плавки - алюминий. Его расход при раскислении стали следует свести до оптимального, из-за высокой цены.

Известна углеродистая полосовая сталь, содержащая, углерод, марганец, кремний, фосфор, серу, хром, никель, медь, мышьяк и железо и характеризуется содержанием указанных компонентов в соотношении, мас.%:

Углерод 0,14…0,22
Марганец 0,4…0,60
Кремний 0,005…0,17
Фосфор Не более 0,030
Сера Не более 0,040
Хром Не более 0,30
Никель Не более 0,30
Медь Не более 0,30
Мышьяк Не более 0,8
Железо Остальное,

при условии, что суммарное содержание марганца, фосфора и серы

составляет 0.392…2.155 вес.%. (см. Патент RU №2114208, кл. C22C 38/20, опубл. 27.06.1998).

Недостатком такой стали является отсутствие интервала по содержанию в ней алюминия, что может привести к появлению в стали нежелательных свойств и удорожает ее производство.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является углеродистая сталь 08Ю, описанная в ГОСТ 9045 «Сталь тонколистовая холоднокатаная низкоуглеродистая качественная для холодной штамповки». Она содержит углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, алюминий, мышьяк и железо и характеризуется содержанием указанных компонентов в соотношении, мас.%:

Углерод Не более 0,07
Марганец Не более 0,35
Кремний Не более 0,03
Фосфор Не более 0,020
Сера Не более 0,025
Хром Не более 0,03
Никель Не более 0,06
Медь Не более 0,06
Мышьяк Не более 0,08
Алюминий 0,02…0,07
Железо Остальное

Недостатком этой стали является относительно небольшая область ее применения (для холодной штамповки). Кроме того, вышеуказанное содержание в стали алюминия приводит к ее удорожанию.

Технической задачей изобретения является расширение области применения углеродистой стали и снижение расхода алюминия при ее производстве.

Для решения этой задачи углеродистая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, фосфор, серу, хром, никель, медь, мышьяк, алюминий и железо, и характеризуется содержанием компонентов в следующем соотношении, мас.%:

Углерод 0,05…0,95
Марганец 0,25…1,20
Кремний 0,05…0,37
Фосфор Не более 0,035
Сера Не более 0,040
Хром Не более 0,10
Никель Не более 0,25
Медь Не более 0,25
Мышьяк Не более 0,08
Алюминий Не более 0,005
Железо Остальное,

при этом величина отношения σт/σв=0,5…0,8.

Все вышеуказанные пределы содержания компонентов в предлагаемой стали получены в результате обработки опытных данных.

Сущность заявляемого технического решения заключается в расширении диапазона содержания в стали основных компонентов (углерод, кремний, марганец), в уменьшении содержания в ней алюминия. Это значительно увеличивает область использования углеродистой стали и приведет к снижению ее себестоимости.

Предлагаемая сталь получается путем выплавки в сталеплавильном агрегате, последующей ее разливки на сортовых машинах непрерывной разливки стали. Химический состав и механические свойства стали контролируются в процессе ее изготовления и обязательно указываются в сопроводительной документации (сертификате). Конкретный состав и свойства стали определяются ее назначением.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществляли при производстве стали Ст3сп в электросталеплавильном цехе ОАО «ММК» с последующей ее прокаткой в сортопрокатном цехе на различные профили. Результаты опытов оценивали по результатам механических испытаний сортового проката. Был получен предел прочности 320-550 Н/мм2, предел текучести 190-305 Н/мм2.

Опыты подтвердили известное положение о том, что при содержании алюминия в стали 0,02-0,07% понижается критическая точка А4 (на диаграмме железо-углерод) и повышается критическая точка А3 (смотри, например, справочник под ред. Н.Т.Гудцова «Металловедение и термическая обработка». М.: Металлургия, 1956, с.302-303). В результате этого снижается величина σт/σв, а сталь становится малопригодной для ковки при высоких температурах (до 1200°С). Кроме того, содержание алюминия ближе к верхней границе интервала приводит к измельчению зерна в стали, что в ряде случаев ухудшает потребительские свойства стали.

Среднее содержание алюминия в опытных плавках составило 0,003 мас.%, что более чем на порядок меньше среднего его содержания в известной стали 08Ю. Средняя величина σт/σв составила 0,65.

Таким образом, опытная проверка показала приемлемость заявляемого технического решения для выполнения поставленной задачи и его преимущества перед известным объектом.

Применение изобретения позволит снизить расход алюминия при производстве стали и соответственно снизить себестоимость стали.

Пример конкретного исполнения.

Углеродистая сталь содержит, мас.%: углерод - 0,4; кремний - 0,27; марганец - 0,6; фосфор - 0,009; сера - 0,019; хром - 0,05; никель - 0,09; медь 0,15; мышьяк - 0,005; алюминий - 0,003; остальное железо. σт=290 Н/мм2. σв=450 Н/мм2. Величина отношения σт/σв равна 0,64.

Углеродистая сталь, содержащая углерод, марганец, кремний, фосфор, серу, хром, никель, медь, мышьяк, алюминий и железо, отличающаяся тем, что она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

углерод 0,05-0,95
марганец 0,25-1,20
кремний 0,05-0,37
фосфор не более 0,035
сера не более 0,040
хром не более 0,10
никель не более 0,25
медь не более 0,25
мышьяк не более 0,08
алюминий не более 0,005
железо остальное,

при этом величина отношения σт/σв=0,5-0,8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячеоцинкованной полосы повышенной прочности, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки.

Сталь // 2439190
Изобретение относится к области металлургии, в частности к легированной стали, используемой для изготовления деталей атомного и гидротурбинного оборудования, работающего при температурах от минус 30 до 350°С.

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству углеродистых и низколегированных сталей для изготовления электросварных труб, используемых для строительства трубопроводов, транспортирующих агрессивные в коррозионном отношении жидкости, в частности водные среды, содержащие ионы хлора, сероводород, углекислый газ, механические примеси и другие компоненты.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству проката для пружинно-рессорных сталей, используемых для железнодорожного крепежа. .
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству проката круглого поперечного сечения из стали, используемого для холодной осадки. .

Изобретение относится к металлургии, конкретнее, к производству конструкционных сталей высокой прочности улучшенной свариваемости для применения в судостроении, топливно-энергетическом комплексе, транспортном и тяжелом машиностроении, мостостроении и др.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству аустенитной стали, используемой для изготовления изделий для надземного или подземного строительства.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к составам дисперсионно-твердеющей мартенситной стали, предназначенной для изготовления высоконагруженных деталей, работающих на кручение и изгиб под динамической нагрузкой.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству штрипсовой стали для магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм, толщиной не менее 20 мм и не более 40 мм.
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к холоднокатаной листовой стали для штамповки и холодной формовки. .

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов для изготовления труб большого диаметра, применяемых в магистральных газопроводах

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов толщиной 20-23 мм класса прочности К60, предназначенных для изготовления труб для магистральных газопроводов
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству трубной заготовки диаметром от 90 до 110 мм
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству холоднокатаных и горячеоцинкованных стальных полос, обладающих эффектом упрочнения при сушке лакокрасочного покрытия на штампованном изделии (ВН-эффектом)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов для изготовления труб магистральных газопроводов

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано при производстве широких горячекатаных листов, предназначенных для изготовления труб магистральных газопроводов
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при производстве холоднокатаной ленты из низкоуглеродистых марок стали, применяемой для холодной вырубки, преимущественно для изготовления монетной заготовки
Изобретение относится к области металлургии стали и может быть использовано при производстве катанки с повышенными пластическими свойствами

Изобретение относится к прокатному производству, в частности производству листового проката для изготовления электросварных труб
Наверх