Низкоуглеродистая легированная сталь высокой обрабатываемости резанием


 


Владельцы патента RU 2507293:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) (RU)

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, которые применяются для производства ответственных деталей машин. Сталь имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 0,13-0,21, кремний 0,17-0,37, марганец 0,70-1,10, хром 0,80-1,10, никель 0,80-1,10, олово 0,05-0,30, железо и примеси остальное. В качестве примесей сталь содержит, мас.%: серу - не более 0,025, фосфор - не более 0,025, молибден - не более 0,10, медь - не более 0,20. Отношение содержания олова к содержанию меди находится в пределах от 0,3 до 6, а суммарное содержание серы и олова не превышает 0,31 мас.%. Повышается обрабатываемость стали резанием и увеличивается производительность процесса ее горячей обработки давлением при сохранении требуемых механических свойств металла, а также улучшается экологическая обстановка производства. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 15 пр.

 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению сталей с особыми технологическими свойствами, которые применяются для производства ответственных деталей машин.

Из уровня техники известна сталь высокой обрабатываемости резанием (патент JP 1047839, опубл. 22.02.1989, МПК C22C 38/60), содержащая углерод, кремний, марганец, медь, олово и железо при следующем соотношении компонентов, масс.%:

- углерод - 0,06-0,60;

- кремний - 0,01-0,50;

- марганец - 0,30-2,00;

- медь - 0,05-0,30;

- олово - 0-0,015;

- железо - основа.

Кроме того, в состав стали могут входить, масс.%:

- хром - не более 2,00;

- никель - не более 5,00;

- сера - не более 0,035;

- фосфор - не более 0,035;

- молибден - не более 1,00.

Фазовый состав данной стали характеризуется присутствием олова в форме твердого раствора в железе, что повышает хрупкость феррита и облегчает разрушение поверхностного слоя в процессе механической обработки металла. Вместе с тем он включает сульфид марганца, наличие которого способствует предотвращению налипания частиц обрабатываемого материала на режущую кромку лезвийного инструмента за счет образования смазочного слоя в зоне их контакта.

Известная сталь имеет следующие недостатки:

- отсутствуют сведения о предельно допустимом суммарном содержании компонентов, улучшающих обрабатываемость, которое предопределяет механические свойства стали, а следовательно, и ее пригодность для дальнейшего применения сообразно целевому назначению;

- при одновременном наличии в составе олова и меди для последнего элемента не указано наиболее благоприятное содержание с точки зрения возможности предотвратить появление дефектов в ходе операции горячей обработки давлением, возникающих при повышенной концентрации данной примеси в результате уменьшения под воздействием олова температуры плавления избыточной металлической фазы в поверхностном слое стали;

- нет данных о содержании серы и фосфора, при котором достигается наилучшее сочетание высокой обрабатываемости стали резанием и ее повышенной горячей деформируемости при условии сохранения заданных значений механических свойств металлопродукции;

- химический состав не обеспечивает необходимой обрабатываемости, требующейся для реализации высокоскоростной механической обработки стали на современном металлорежущем оборудовании.

Кроме того, известна низкоуглеродистая легированная сталь высокой обрабатываемости резанием (ТУ 14-136-344-98. Сталь калиброванная, углеродистая и легированная висмутсодержащая высокой обрабатываемости резанием (с Изменением №1). - Введ. 1998-08-01), содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, висмут и железо при следующем соотношении компонентов, масс.%:

- углерод - 0,13-0,21;

- кремний - 0,17-0,37;

- марганец - 0,70-1,10;

- хром - 0,80-1,10;

- никель - 0,80-1,10;

- висмут - 0,12-0,20;

- железо - основа.

Кроме того, сталь в качестве примесей может дополнительно содержать, масс.%:

- серу - не более 0,035;

- фосфор - не более 0,035;

- молибден - не более 0,10;

- медь - не более 0,30.

К недостаткам данной стали можно отнести следующее:

- висмут крайне токсичен и согласно установленным на сегодняшний день гигиеническим нормативам относится к «высоко опасным» веществам, что ограничивает его применение в черной металлургии вследствие резкого ухудшения условий труда рабочего персонала при производстве автоматных сталей;

- принципиальная неосуществимость дальнейшего улучшения обрабатываемости резанием, которое требуется в современных условиях увеличения доли высокоскоростной механообработки в общем объеме всех способов формообразования поверхности, методом последовательного повышения содержания в стали висмута больше известных значений, поскольку превышение его предельной растворимости в железной матрице приводит к значительному ухудшению механических свойств металла;

- отсутствуют данные о предельно допустимом суммарном содержании элементов, облегчающих процесс лезвийной обработки, которые при одновременном присутствии могут ухудшать комплекс механических свойств стали, оказывая тем самым непосредственное влияние на эксплуатационную надежность готового изделия в частности и всей металлоконструкции в целом;

- не указано оптимальное остаточное содержание меди, позволяющее избежать ухудшения горячей деформируемости стали вследствие выделения структурно свободной меди, которая проникает к границам зерен поверхностного слоя, уменьшая его прочность, или в результате сильного окисления границ зерен без их значительного обогащения данной примесью;

- из-за низкой степени усвоения сталью, обусловленной высокой упругостью паров висмута и его достаточно низкой температурой кипения, для достижения требуемых механических и технологических свойств конструкционного материала на металлургическом производстве необходима реализация сложных технических и конструкторских решений;

- высокая стоимость висмута, которая в совокупности с его крайне малым усвоением, требующим сознательного большого перерасхода, приводит к значительному увеличению себестоимости автоматных сталей, уменьшению прибыли и снижению конкурентоспособности металлургического предприятия;

- неравномерное распределение висмута в теле слитка вследствие его большой физической плотности затрудняет гарантированное получение требуемых свойств стали от плавки к плавке и обусловливает понижение выхода годного металла, а следовательно, и производительности процесса горячей обработки давлением из-за образования дефектов в местах наибольшего скопления данного элемента.

Данная сталь, как наиболее схожая по химическому составу и механическим свойствам, принята за ближайший аналог.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение обрабатываемости стали резанием и увеличение производительности процесса ее горячей обработки давлением при сохранении требуемых механических характеристик металла, а также улучшение экологической обстановки производства за счет снижения агрессивности вредных выбросов в окружающую атмосферу ввиду полного исключения из состава материала высокотоксичных компонентов.

Техническое решение поставленной задачи достигается за счет того, что предлагаемая сталь в своем составе в качестве элемента, повышающего обрабатываемость резанием, содержит олово при следующем соотношении компонентов, масс.%:

- углерод - 0,13-0,21;

- кремний - 0,17-0,37;

- марганец - 0,70-1,10;

- хром - 0,80-1,10;

- никель - 0,80-1,10;

- олово - 0,05-0,30;

- железо - основа.

Кроме того, в качестве примесей сталь дополнительно может содержать, масс.%:

- серу - не более 0,025;

- фосфор - не более 0,025;

- молибден - не более 0,10;

- медь - не более 0,20.

При этом отношение содержания олова к содержанию меди находится в пределах от 0,3 до 6, а суммарное содержание серы и олова не превышает 0,31 масс.%.

Олово как легирующий элемент, повышающий обрабатываемость стали резанием, по сравнению с традиционно использовавшимся ранее с этой целью висмутом имеет определенные преимущества.

Во-первых, олово обладает большой степенью усвоения ванной жидкого металла, что объясняется низкой упругостью пара данного элемента и температурой кипения, значительно превышающей рабочие температуры сталеплавильных процессов, которые препятствуют его свободному испарению с поверхности расплава. Это позволяет избежать излишнего усложнения технологии производства стали.

Во-вторых, цена олова на мировом рынке металлов в среднем на 30% ниже, чем у висмута. В сочетании с высоким усвоением это позволяет более рационально использовать материальные средства и в некоторых случаях уменьшить себестоимость стали за счет снижения расхода легирующих компонентов, так как при определении необходимого количества добавочных материалов заранее исходят из их повышенной против требуемой массы с учетом предполагаемых потерь окислением и испарением.

В-третьих, олово равномерно распределяется в теле слитка, что обусловлено его плотностью сопоставимой с плотностью жидкой стали. В сочетании с оптимальным содержанием меди и при регламентации соотношения концентраций данных элементов это позволяет предотвратить появление дефектов поверхностного слоя металла во время операции его обработки давлением и тем самым увеличить процент выхода годного, повысив производительность третьего передела.

В-четвертых, висмут относится к «высоко опасным» веществам, и его содержание в атмосфере цеха ограничено величиной среднесменной предельно допустимой концентрации (ПДК) - 0,5 мг/м3, а значения ПДК и ориентировочно безопасного уровня воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны для чистого олова в настоящее время не установлены.

Кроме того, в отличие от висмута олово ни при каких обстоятельствах выплавки стали не образует вредных газо- и пылевидных выбросов. С одной стороны, это обусловлено более низким по сравнению с железом химическим сродством к кислороду, а с другой - высокой температурой кипения и низкой упругостью пара, вследствие чего олово, не окисляясь, практически полностью остается в металле в растворенном состоянии.

Таким образом, применение олова способствует значительному улучшению экологической обстановки производства и санитарно-гигиенических условий труда рабочего персонала за счет снижения агрессивности вредных выбросов в окружающую атмосферу ввиду полного исключения из состава стали высокотоксичных компонентов.

Сущность изобретения - выявление оптимального содержания олова, меди, серы и фосфора, при котором достигается наилучшее сочетание высокой обрабатываемости стали резанием и повышения производительности процесса ее обработки давлением при условии сохранения требуемых значений механических свойств.

В результате проведенных исследований установлено следующее:

- при содержании олова меньше нижнего предела не удается достигнуть требуемого высокого уровня обрабатываемости стали резанием;

- при условии содержания олова по нижнему пределу обрабатываемость предлагаемой стали сопоставима с обрабатываемостью металла аналогичной висмутсодержащей марки;

- увеличение содержания олова, серы и фосфора выше заявленных пределов приводит к ухудшению механических свойств металла, в результате чего сталь не может применяться по прямому назначению;

- при суммарном содержании серы и олова больше регламентированного предела ударная вязкость стали не соответствует требованиям технических условий;

- превышение заявленного содержания меди, также как и несоблюдение соотношения концентраций олова и меди в стали приводит к ухудшению технологических свойств металла;

- при содержании олова, серы, фосфора и меди в заявленных пределах уровень обрабатываемости предложенной стали на 12% превышает величину обрабатываемости висмутсодержащего аналога, а производительность процесса горячей обработки давлением увеличивается на 8%; в то же время сталь сохраняет свои высокие механические характеристики, а ее получение характеризуется пониженной загрязненностью воздуха рабочей зоны и более безопасными условиями труда производственного персонала.

Испытания по определению механической обрабатываемости стали и производительности операции горячей обработки металла давлением проводили на технической базе ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет».

Эффективность токарной обработки оценивалась по изменению стойкости инструментального материала при заданной скорости резания заготовок. В качестве критерия для оценки обрабатываемости стали было установлено значение приведенной стойкости, выраженное величиной износа режущего инструмента по задней поверхности при обработке одной детали.

Производительность процесса обработки давлением оценивалась по значению выхода годного металла, определяемого соотношением количества бездефектных заготовок к общему количеству деформированных слитков.

В качестве базового уровня установлены обрабатываемость резанием и производительность обработки давлением известной низкоуглеродистой легированной стали, принятой за ближайший аналог, которая произведена в соответствии с требованиями, установленными ТУ 14-136-344-98.

Химический состав анализируемых сталей приведен в таблице 1.

Таблица 1
Химический состав сталей
Сталь № пр. Содержание компонента, масс.%
C Si Mn S Р Cr Ni Mo Cu Sn
Известная 1 0,16 0,21 0,17 0,37 0,70 1,10 н.б. 0,035 н.б. 0,035 0,80 1,10 0,80 1,10 н.б. 0,10 н.б. 0,30 -
2 0,13 0,18 0,17 0,37 0,70 1,00 н.б. 0,035 н.б. 0,035 0,80 1,10 0,80 1,10 н.б. 0,10 н.б. 0,30 -
Предлагаемая 3 0,20 0,32 0,86 0,034 0,032 0,94 0,91 0,01 0,19 0,29
4 0,19 0,21 0,76 0,021 0,023 0,86 0,89 0,02 0,21 0,28
5 0,19 0,24 0,81 0,019 0,016 0,88 0,95 0,02 0,11 0,03
6 0,20 0,31 0,87 0,014 0,018 0,90 0,92 0,04 0,08 0,05
7 0,18 0,26 0,79 0,025 0,025 0,94 0,83 0,03 0,20 0,30
8 0,18 0,28 0,81 0,012 0,020 0,96 0,87 0,01 0,16 0,32
9 0,19 0,35 0,86 0,011 0,017 1,05 0,94 0,03 0,17 0,05
10 0,17 0,24 0,88 0,018 0,015 0,91 0,85 0,03 0,20 0,06
11 0,19 0,32 0,80 0,019 0,021 0,98 0,88 0,02 0,04 0,24
12 0,18 0,33 0,74 0,023 0,022 0,96 0,90 0,02 0,04 0,27
Продолжение таблицы 1
Сталь № пр. Содержание компонента, масс.%
C Si Mn S Р Cr Ni Mo Cu Sn
Предлагаемая 13 0,17 0,27 0,94 0,020 0,014 0,82 0,86 0,05 0,05 0,29
14 0,19 0,29 0,76 0,024 0,020 0,90 0,88 0,01 0,10 0,29
15 0,18 0,25 0,79 0,008 0,016 0,89 0,85 0,07 0,06 0,25

Прочностные и пластические характеристики сравниваемых сталей в деформированном и термически обработанном состоянии (после закалки и отпуска), а также измеренный уровень механической обрабатываемости и аппроксимированная производительность технологической операции горячего пластического деформирования представлены в таблице 2.

Таблица 2
Механические и технологические свойства сталей
Сталь № пр. Временное сопротивление σв, МПа Предел текучести σ0,2, МПа Относительное удлинение δ, % Ударная вязкость KCU, Дж/см2 Производительность обработки давлением Обрабатываемость резанием
Известная 1 н.м. 1180 н.м. 930 н.м. 7,0 н.м. 69 1,00 1,00
2 н.м. 1080 н.м. 835 н.м. 8,0 н.м. 78
3 1374 1293 6,2 61 Оценка не проводилась
4 1372 1294 8,0 80 0,93 1,13
5 1318 1262 10,0 97 1,17 0,94
6 1329 1273 9,8 96 1,16 1,00
7 1377 1296 8,0 78 1,02 1,14
8 1371 1290 7,0 67 Оценка не проводилась
Предлагаемая 9 1333 1276 9,4 94 1,14 0,98
10 1336 1274 9,2 94 1,14 1,00
11 1366 1284 8,4 85 1,00 1,11
12 1368 1291 8,0 82 0,99 1,12
13 1373 1294 8,4 69 1,03 1,14
14 1376 1290 8,2 68 Оценка не проводилась
15 1370 1287 8,8 86 1,08 1,12

Примеры 1, 2. Известная низкоуглеродистая легированная сталь высокой обрабатываемости резанием по ТУ 14-136-344-98. Уровень механической обрабатываемости и производительность горячей обработки давлением приняты в качестве базовых значений для сравнения. В ходе процессов производства стали отмечено выделение в окружающую атмосферу высокотоксичных паров висмута.

Пример 3. Содержание серы и фосфора больше заявленных значений. Механические характеристики металла не соответствуют требованиям ТУ. Оценка эффективности механической обработки стали и производительности процесса горячей обработки давлением не проводилась.

Пример 4. Содержание меди больше верхнего предела. Происходит уменьшение производительности процесса горячего пластического деформирования металла.

Пример 5. Содержание олова меньше нижнего предела. Уровень обрабатываемости предложенной стали ниже, чем у известного аналога.

Пример 6. Содержание олова в стали находится на уровне нижней границы заявленного диапазона. Обрабатываемость резанием предложенной стали сопоставима с механической обрабатываемостью ее аналога.

Пример 7. Содержание серы, фосфора, меди и олова находится на уровне верхней границы заявленных диапазонов. Показатели механических свойств металла соответствуют минимальным предельно допустимым значениям, принятым для висмутсодержащего аналога.

Пример 8. Содержание олова больше верхнего предела. Значения механических свойств металла выходят за рамки, установленные ТУ. Исследование технологических свойств предлагаемой стали не проводилось.

Пример 9. Соотношение между содержанием олова и меди выходит за нижнюю регламентированную границу. Уменьшается эффективность процесса токарной обработки.

Пример 10. Соотношение между содержанием олова и меди находится на уровне нижнего предела из заявленного диапазона. Уровень обрабатываемости предложенной стали сопоставим с обрабатываемостью известного аналога.

Пример 11. Соотношение между содержанием олова и меди имеет значение, соответствующее верхнему заявленному пределу. Не наблюдается повышения эффективности процесса горячего пластического деформирования стали.

Пример 12. Соотношение между содержанием олова и меди выходит за верхнюю установленную границу. Понижается производительность обработки металла давлением.

Пример 13. Суммарное содержание серы и олова находится на уровне установленного предела. Величина ударной вязкости стали соответствует минимальному допустимому значению из технических условий, разработанных для аналога.

Пример 14. Суммарное содержание серы и олова превышает регламентированное значение. Ударная вязкость стали не соответствует требованиям ТУ, и сталь не может использоваться в соответствии с целевым назначением. Исследование технологических характеристик не проводилось.

Пример 15. Содержание всех элементов находится в заявленных пределах. Комплекс технологических свойств низкоуглеродистой легированной стали имеет оптимальный характер. Показатель обрабатываемости резанием при сохранении механических характеристик металла на 12% выше, чем у известного аналога, а производительность горячей обработки давлением возрастает на 8%. Вместе с тем существенно уменьшается загрязненность воздуха рабочей зоны.

Таким образом, более высокий уровень обрабатываемости резанием предложенной стали и увеличение производительности процесса горячей обработки давлением в совокупности с сохранением комплекса требуемых механических свойств металла и улучшением экологии металлургического производства позволяет рекомендовать ее для промышленного применения.

1. Низкоуглеродистая легированная сталь высокой обрабатываемости резанием, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олово при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углерод 0,13-0,21
кремний 0,17-0,37
марганец 0,70-1,10
хром 0,80-1,10
никель 0,80-1,10
олово 0,05-0,30
железо основа

2. Сталь по п.1, отличающаяся тем, что в ней дополнительно ограничено содержание вредных примесей, мас.%: серы - не более 0,025, фосфора - не более 0,025, меди - не более 0,20.

3. Сталь по п.2, отличающаяся тем, что отношение содержания олова к содержанию меди находится в пределах от 0,3 до 6.

4. Сталь по п.2, отличающаяся тем, что суммарное содержание серы и олова не превышает 0,31 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к технологии производства листовой стали, используемой в качестве тыльного слоя двухслойной разнесенной бронезащитной конструкции.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промышленности при промежуточной термической обработке изделий из листового материала стали аустенитно-мартенситного класса марки 07Х16Н6.
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству круглого сортового проката с повышенной обрабатываемостью резанием, используемого для изготовления крепежных изделий.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката в прутках, круглого, диаметром 100 мм, из рессорно-пружинной стали. .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству горячекатаного сортового проката в прутках диаметром 210 мм, который может быть использован в нефтедобыче для получения изделий, работающих с высокими механическими нагрузками.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству круглого сортового проката. .
Изобретение относится к технологии горячего цинкования полосовой стали. .

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к производству штрипса из стали класса прочности К65-К70 толщиной до 35 мм для труб магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составу легированной стали, предназначенной для изготовления резистивных нагревательных элементов в производстве пленочных электронагревателей.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сварочной проволоке, используемой для сварки криогенных сталей. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к аустенитной нержавеющей стали, используемой для изготовления труб. Сталь содержит в мас.%: Cr: от 15,0 до 23,0% и Ni: от 6,0 до 20,0%, а ее поверхность покрыта обработанным слоем с высокой плотностью энергии, в котором микроструктура и граница кристаллического зерна не различимы. Средняя толщина обработанного слоя составляет от 5 до 30 мкм. Сталь имеет превосходную стойкость к растрескиванию вследствие термической усталости при высокотемпературной коррозии. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к трубе из аустенитной нержавеющей стали. Труба изготовлена из стали, содержащей, в мас.%: от 14 до 28% Сr и от 6 до 30% Ni. Внутреннюю поверхность трубы подвергают наклепу с образованием в структуре металла трубы на глубине от 5 до 20 мкм от ее внутренней поверхности области с разупорядоченной ориентацией соседних кристаллов, удовлетворяющей выражению: g ≥ 0,3, g = ( α / β ) × δ / ε × 100, где g: объемное отношение субзерен в области с разупорядоченной ориентацией соседних кристаллов, составляющей от 5 до 50 градусов, (%); α: сумма числа пикселей на цифровом изображении в области с разупорядоченной ориентацией соседних кристаллов на диаграмме направленности обратного рассеяния электронов, составляющей от 5 до 50 градусов; β: общее число пикселей на цифровом изображении в области измерения при использовании диаграммы направленности обратного рассеяния электронов; ε: ширина шага при анализе диаграммы направленности обратного рассеяния электронов (мкм); δ: ширина межзеренной границы (мкм). Стальная труба обладает высокой стойкостью к окислению водяным паром, в том числе при температурах, близких к 700°С. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к металлургии, в частности к производству высокопрочных градиентных материалов, и может быть использовано в электромашиностроении. Способ производства высокопрочного градиентного сплава на основе Fe-Cr-Ni аустенитно-мартенситного класса с заданной топологией ферро- и парамагнитных областей включает выплавку сплава, перевод сплава из парамагнитного состояния в ферромагнитное путем холодной деформации, нагрев локальных зон сплава для получения в них парамагнитного аустенита. Выплавляют сплав на основе Fe-Cr-Ni с содержанием 0,06-0,09% углерода, перед холодной деформацией сплава производят горячую прокатку сплава в интервале 900-1150°C с суммарным обжатием 75-80%. Холодную деформацию осуществляют прокаткой при комнатной температуре со степенью обжатия 66-80% без промежуточных отжигов, а нагрев локальных зон, соответствующих расположению участков парамагнитного аустенита, проводят до температуры 750-850°C со скоростью 300-1000°C/мин с последующим естественным охлаждением до комнатной температуры. Материал имеет высокие значения магнитных и механических характеристик. 2 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочной мартенситной стали, используемой для изготовления высоконагруженных изделий криогенной техники. Сталь содержит следующие компоненты, в мас.%: углерод 0,02-0,06, хром 1,5-2,0, никель 8,5-10,5, азот 0,08-0,22, марганец 0,3-0,6, кремний 0,1-0,3, железо остальное. Достигается высокое упрочнение стали после закалки от 850°C и отпуска при 500-650°C за счет формирования мелкозернистой структуры азотистого пакетного мартенсита с прослойками остаточного аустенита, обеспечивающей повышение эксплуатационной надежности и долговечности изделий криогенной техники. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при изготовлении электросварных труб для строительства газопроводов и нефтепроводов в северных районах и сейсмических зонах. Техническим результатом изобретения является повышение прочности и вязкости стали при отрицательных температурах, а также свариваемости рулонного проката. Для достижения технического результата производят нагрев слябов до температуры 1200-1260°C, прокатку, ускоренное охлаждение и смотку, при этом температуры конца прокатки и смотки поддерживают в диапазонах 780-840°C и 530-590°C соответственно, ускоренное охлаждение полос осуществляют ступенчато в два этапа, причем на первом этапе при углеродном эквиваленте стали Сэкв=0,36-0,37% полосу охлаждают до температуры 620±20°C, а при Сэкв=0,42-0,43% - 600±20°C, а на втором этапе охлаждение полосы ведут со скоростью 5-30˚C/с до температуры смотки. Сляб получают из низколегированной стали, содержащей, мас.%: 0,05-0,11 С, 1,45-1,75 Мn, 0,15-0,30 Si, 0,001-0,06 V, 0,04-0,08 Nb, 0,01-0,025 Ti, 0,02-0,05 Al, 0,01- 0,25 Cr, 0,01-0,25 Ni, 0,01-0,25 Cu, [Cr]+[Ni]+[Cu]≤0,60%, 0,0001-0,005 S, 0,0001-0,015 P, 0,001-0,010 N. 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу производства нетекстурированной электротехнической стали с высокой магнитной индукцией. Способ включает выплавку стали с химическим составом, вес.%: Si 0,1-1, Al 0,005-1,0, C≤0,004, Mn 0,10-1,50, P≤0,2, S≤0,005, N≤0,002, Nb+V+Ti≤0,006, остальное Fe и неустранимые включения, получение отливки в виде стального прутка, нагрев стального прутка до температуры в диапазоне 1150-1200°C, выдержку при этой температуре в течение определенного времени, горячую прокатку с температурой конца прокатки 830-900°C с получением стальной полосы, охлаждение ее до температуры ≥570°C и смотку горячекатаной полосы в рулон, правку горячекатаной полосы путем холодной прокатки с коэффициентом обжатия 2-5%, непрерывную нормализацию холоднокатаной полосы при температуре не ниже 950°C, выдержку при этой температуре в течение 30-180 с, травление нормализованной полосы и последующую холодную прокатку с суммарным коэффициентом обжатия 70-80% до получения листа из холоднокатаной стали конечной толщины, отжиг холоднокатаного листа конечной толщины путем его нагрева со скоростью нагрева не менее 100°C/с до температуры в диапазоне 800-1000°C, выдержки при этой температуре в течение 5-60 с и последующего медленного охлаждения до температуры 600-750°C со скоростью охлаждения 3-15°C/с, что позволяет увеличить магнитную индукцию нетекстурированной электротехнической стали минимум на 200 Гс без увеличения потерь железа. 1 з.п.ф-лы, 3 табл., 2 пр., 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, более точно к прокатному производству, и может быть использовано при производстве толстолистового проката классов прочности К52-К60, Х52-Х70, L385-L485 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов. Способ включает получение толстолистового проката из стали, содержащей, мас.%: углерод 0,03-0,11, кремний 0,15-0,45, марганец 1,40-1,95; хром 0,01-0,30, никель 0,01-0,30, медь 0,01-0,30, молибден 0,01-0,30, алюминий 0,02-0,05, ниобий 0,03-0,07, ванадий 0,001-0,10, титан 0,010-0,035, сера 0,0005-0,003, фосфор 0,002-0,015, азот 0,001-0,009, железо и неизбежные примеси остальное, причем углеродный эквивалент СЭ составляет: СЭ=0,0005σв+0,09±0,04, где σв - нормированное значение временного сопротивления разрыву, Н/мм2. Кратность подката для окончательной стадии прокатки определяется из соотношения: Нп/Нгп=(0,0080σт+0,1)±0,5, где σт - нормированное значение предела текучести проката, Н/мм2; Нп - толщина подката для чистовой стадии прокатки, мм; Нгп - толщина готового проката, мм. Технологическую схему прокатки выбирают в зависимости от значения расчетного коэффициента К, определяемого по формуле К=σв×Н, где Н - номинальная толщина готового проката, мм. При значении К менее 11000±2000 Н/мм применяют контролируемую прокатку с охлаждением на воздухе, а при значении К более 11000±2000 Н/мм - контролируемую прокатку с ускоренным охлаждением. Технический результат заключается в получении толстолистового проката классов прочности К52-К60, Х52-Х70, L385-L485 для изготовления электросварных труб магистральных трубопроводов с повышенными механическими характеристиками. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть применено для получения штрипсов с категорией прочности К60 (Х70), используемых при строительстве магистральных нефтегазопроводов. Для обеспечения хладостойкости проката при температурах до -20°C, улучшения свариваемости и получения проката толщиной 8-20 мм с феррито-бейнитной микроструктурой выплавляют сталь, содержащую, мас.%: С 0,03-0,010, Mn 1,2-1,8, Si 0,1-0,5, Nb 0,01-0,10, V 0,05-0,10, Ti 0,005-0,04, Мо не более 0,04, Cr не более,30, Ni не более 0,30, Cu не более 0,30%>, Al 0,01-0,05, N 0,007-0,012, S не более 0,005, P не более 0,015, Fe - остальное, при этом суммарное содержание V+Nb+Ti≤0,15, Сэ≤0,41 и осуществляют непрерывную разливку стали в сляб. Полученный сляб нагревают до 1190-1280°С и проводят черновую прокатку в области рекристаллизации аустенита с относительным обжатием 45-85%, затем раскат охлаждают со скоростью охлаждения 0,7÷1,8°C/с до температуры начала чистовой прокатки 980÷900°C, осуществляют чистовую прокатку в области отсутствия рекристаллизации с суммарной деформацией 60-80% и с завершением деформации в нижней части γ-области при температуре конца чистовой прокатки Ткп=Ar3+(30÷80)°C, производят ускоренное охлаждение в две стадии, при этом на первой стадии полосу охлаждают со скоростью 4-12°C/с до температуры 530-670°C, а охлаждение полосы на второй стадии производят со скоростью 4,0-0,5°C/с до температуры смотки полосы в рулоны. 2 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к хромоникелевым литым сталям, предназначенным для изготовления деталей, работающих в агрессивных атмосферах при температурах 1100-1400°C. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,25-0,40, кремний 1,00-1,50, марганец 0,90-1,20, хром 26,0-28,0, сера не более 0,025, фосфор не более 0,040, алюминий 0,01-0,06, никель 9,50-10,50, азот 0,10-0,15, железо - остальное. Повышается жаростойкость стали при температуре 1100°C и кратковременных циклических изменениях до 1400°C. 4 табл.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к трубе из аустенитной нержавеющей стали, используемой в установках по производству электроэнергии. Сталь содержит, мас.%: от 14 до 28 Cr и от 6 до 30 Ni. Труба имеет микроструктуру, в которой средняя плотность дислокаций, определяемая методом рентгенодифракционного анализа (XRD) с использованием Со трубы, составляет 3,0×1014/м2 или выше, на внутренней поверхности стальной трубы. Размер зерен стальной трубы предпочтительно составляет 50 мкм или менее. Изготавливаемые трубы обладают высокой стойкостью к окислению паром. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Наверх