Сталь

 

Изобретение относится к сталям для производства высокопрочных стальных листов . Сталь содержит, мас.%: углерод 0,11- 0,18; кремний 0,17-0,37; марганец 0,4-0,7; хром 1,5-2,0; молибден 0,25-0,35; ниобий 0,03-0,06; германий 0,0001-0,001; железо остальное. Сталь имеет ofe 775-865 Н/мм2.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 22 С 38/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4921314/02 (22) 25.03.91 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (71) Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (72) В.Е. Пильгук, А.Н. Лещенко. Н. А, Овчинников, В.Г. Носов, Р.П. Парамошин, В,А, Арцыбашев, А,Н. Петько, Ю,В. Липухин, В.Я. Тишков, Ю. M. Каракин, Г.Н. Ботвинко, H.Þ. Клавсуть, В.Н, Анисов и Ю,С. Ковеза (56) ГОСТ 4543-71.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к сталям для производства высокопрочных стальных листов.

Цель изобретения — повышение пластичности и прочности.

Поставленная цель достигается тем, что в сталь, содержащую углерод, кремний, марганец, хром, молибден и железо, дополнительно вводят ниобий и германий при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Углерод 0,11 — 0,18

Кремний 0,17 — 0,37

Марганец 0,4 — 0,7

Хром 1,5-2,0

Молибден 0,25 — 0,35

Ниобий 0,03 — 0,06

Германий 0,0001 — 0,001

Железо Остальное

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается конструкционная сталь с повышенной прочностью и технологической пластичностью, достигаемой за счет оптимизации в известной стали содержания хрома, а также дополнительного введения оптимального количества ниобия и германия.

„, Ж„„1765242 А1 (54) СТАЛЬ (57) Изобретение относится к сталям для производства высокопрочных стальных листов. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,110,18; кремний 0,17 — 0,37; марганец 0,4 — 0,7; хром 1,5-2.0; молибден 0,25 — 0,35; ниобий

0,03 — 0,06; германий 0,0001 — 0,001; железо остальное. Сталь имеет ов=-775-865 Н мм:

2, д=-14-16%, ф =50-56%. 2 табл.

Повышение в предлагаемой стали со- держания хрома до 1,5-2,0% позволяет существенно повысить прочностные свойства стали на 100-120 Н lмм по временному со2 противлению разрыва и на 180-200 Н/мм г — по пределу текучести за счет твердорастворного упрочнения, увеличения содержания второй фазы (перлита), а также легирования цементита.

Происходящее, как правило, в таких случаях снижение пластичности стали не только полностью компенсируется, но и выходит на качественно новый уровень по сравнению с известной сталью микродобавками германия в количестве 0,0001-0,001%, благоприятное влияние германия нэ технологическую пластичность стали обусловлено его положительным влиянием на диспергирование структуры и снижение ликвационных процессов при кристаллизации.

Германий, обладая высоким сродством к кислороду, на ранних стадиях кристаллизации образует большое количество мелкодисперсных окислов, которые, являясь центрами кристаллизации, обеспечивают диспергирование структуры и подавление

1765242

0.11-0,18

0,17 — 0,37

0,40 — 0,70

1,5-2,0

0,25 — 0,35

0,03-0,06

0,0001-0,001 остальное.

Таблица 1 ликвационных процессов в литом металле, что, в конечном итоге, не снижая прочностные характеристики, повышает технологическую пластичность изделий.

Дополнительное введение в сталь нио- 5 бия в количестве 0,03-0,06% обеспечит в стали процесс дисперсионного твердения— выделение в твердом растворе мелких кар бонидов ниобия, которые, не влияя на пластичность стали, являются эффективным 10 препятствием роста аустенитных зерен, обеспечивая получение в готовом прокате мел козернистой структуры.

Максимальный положительный эффект достигается при содержании в стали f,5- 15 .2,0% хрома, 0,03-0,06% ниобия и 0,00010,001% германия, Если содержание в стали хрома менее

1,5%, то снижаются прочностнйе характеристики, а если более 2%, то ухудшаются 20 пластичность и ударная вязкость.

Введение в сталь менее 0,0001 германия снижает технологическую пластйчность изделий, а более 0,001%, не оказывая положительного влияния на пластичность, вызы- 25 вает трудности с введением pro в жидкий металл и приводит к удорожанию стали. При введении в сталь менее 0,03% ниобия снижается его эффективность как ингибитора роста аустенитного зерна — в результате 30 ухудшается вязкость стали, а при введении более 0,06% ухудшается пластичность из-за образования крупных карбонитридных частиц.

Пример. В условиях опытно-промыш- 35 ленного производства в индукционной печи была произведена выплавка -несколькйх опытных плавок сталей с содержанием хи мических элементов, близким к средйемарочному составу известной стали 15ХМ 40 (ГОСТ 4543-71), а также всему диапазону марочного состава предлагаемой стали. Химический состав опытных плавок представлен в табл. 1.

Выплавленную сталь разливали в слитки массой 60 кг; которые после предвари- . тельной проковки прокатывали на реверсивном стане 340 на полосы толщиной 12 мм. Полосы подвергали термоулучшению закалке с 880 С и отпуску при 550 С в течение 1 ч.

Из термообработанных полос вырезали образцы для механических испытаний и исследования технологических свойств, Технологическую пластичность полосового прОката определяли путем испытания технологических проб на холодный загиб до соприкосновения сторон, Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Из анализа представленных результатоа следует, что предлагаемая сталь значительно превосходит известную как по нрочностным характеристикам, так и по технологической пластичности. Использование предлагаемой стали в качестве конструкционного материала при производстве высокопрочных листов позволит значительно повысить койструктивнуа прочность при высокой технологичности проката, что обеспечит экономический эффект в размере

25 — 30 руб/т.

Формула изобретения

Сталь, содержащая углерод, кремний, марга нец, хром, молибден и железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения пластичности и прочности, она дополнительно содержит ниобий и германий при следующем соотношении компонентов, мас, /: углерод кремний марганец — хром молибден ниобий германий железо

1765242

Таблица 2

Составитель В. Арцыбашев

Техред ММоргентал Корректор О. Кравцова

Редактор

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

Заказ 3356 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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