RU2336316C2 - Round bar out of boron containing steel for cold die forging - Google Patents
Round bar out of boron containing steel for cold die forging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336316C2 RU2336316C2 RU2006133353/02A RU2006133353A RU2336316C2 RU 2336316 C2 RU2336316 C2 RU 2336316C2 RU 2006133353/02 A RU2006133353/02 A RU 2006133353/02A RU 2006133353 A RU2006133353 A RU 2006133353A RU 2336316 C2 RU2336316 C2 RU 2336316C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- less
- steel
- manganese
- elongation
- chromium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сортового проката, круглого из борсодержащей стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей особо сложной формы.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to the production of long products, round from boron-containing steel for cold forming for high-strength fasteners of particularly complex shape.
Известен сортовой прокат диаметром 10-25 мм из борсодержащей стали для холодной объемной штамповки, имеющий неметаллические включения по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам, не превышающие 3 баллов по каждому виду включений, размер действительного зерна 5-10 баллов, обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра проката, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 580 Н/мм2, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55% (RU 2249625 C1, C21D 8/06, 10.04.2005).Known long products with a diameter of 10-25 mm from boron-containing steel for cold forming, having non-metallic inclusions for sulfides, oxides, silicates and nitrides not exceeding 3 points for each type of inclusions, the actual grain size is 5-10 points, decarburized layer is not more than 1 , 5% of the rolled diameter, cold draft not less than 1/3 of the height, temporary tensile strength not more than 580 N / mm 2 , elongation not less than 18%, relative narrowing not less than 55% (RU 2249625 C1, C21D 8/06 April 10, 2005).
Известен сортовой прокат диаметром 10-25 мм из борсодержащей стали для холодной объемной штамповки, имеющий неметаллические включения по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам, не превышающие 3 баллов по каждому виду включений, размер действительного зерна 5-10 баллов, обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра проката, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, временное сопротивление разрыву не более 580 Н/мм2, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55% (RU 2249626 С1, C21D 8/06, 10.04.2005).Known long products with a diameter of 10-25 mm from boron-containing steel for cold forming, having non-metallic inclusions for sulfides, oxides, silicates and nitrides not exceeding 3 points for each type of inclusions, the actual grain size is 5-10 points, decarburized layer is not more than 1 , 5% of rolled diameter, cold draft not less than 1/3 of the height, temporary tensile strength not more than 580 N / mm 2 , elongation not less than 18%, relative narrowing not less than 55% (RU 2249626 C1, C21D 8/06 April 10, 2005).
Задачей изобретения является обеспечение рациональных условий холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей при одновременном обеспечении однородных механических свойств по сечению проката и повышенных характеристик прокаливаемости стали.The objective of the invention is to provide rational conditions for the cold forging of complex-profile high-strength fasteners while ensuring uniform mechanical properties along the rolled section and increased hardenability characteristics of steel.
Важнейшим требованием, предъявляемым к сортовому прокату, круглому, из борсодержащей стали для холодной объемной штамповки высокопрочных крепежных деталей особо сложной формы, является, с одной стороны, высокая технологическая пластичность и низкий коэффициент деформационного упрочнения в состоянии поставки и, с другой стороны, способность обеспечить заданный уровень потребительских свойств после завершающего термоупрочнения.The most important requirement for long products, round, made of boron-containing steel for cold forging of high-strength fasteners of particularly complex shape, is, on the one hand, high technological ductility and low coefficient of strain hardening in the delivery state and, on the other hand, the ability to provide the specified level of consumer properties after the final hardening.
Поставленная задача достигается тем, что сортовой прокат диаметром 10-25 мм из среднеуглеродистой борсодержащей стали для холодной объемной штамповки получен из стали, содержащей следующее соотношение компонентов, мас.%:The task is achieved in that long products with a diameter of 10-25 mm from medium-carbon boron-containing steel for cold forming are obtained from steel containing the following ratio of components, wt.%:
при выполнении соотношений: (As+Sn+Pb+5×Zn)≤0,07; when the relations are satisfied: (As + Sn + Pb + 5 × Zn) ≤0.07;
прокат имеет однородную феррито-перлитную структуру, размер действительного зерна 5-10 баллов, максимальный балл неметаллических и включений по сульфидам, оксидам, силикатам и нитридам не превышает 3 баллов по каждому виду включений, обезуглероженный слой не более 1,5% от диаметра проката, величину холодной осадки не менее 1/3 высоты, механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 580 Н/мм2, предел текучести не более 540 Н/мм2, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55%, критический диаметр при закалке в масло не менее 15 мм.rolled metal has a uniform ferrite-pearlite structure, the actual grain size is 5-10 points, the maximum score of non-metallic and inclusions for sulfides, oxides, silicates and nitrides does not exceed 3 points for each type of inclusions, decarburized layer is not more than 1.5% of the rolled diameter, the value of cold precipitation is not less than 1/3 of the height, mechanical properties: temporary tensile strength not more than 580 N / mm 2 , yield strength not more than 540 N / mm 2 , elongation not less than 18%, relative narrowing not less than 55%, critical diameter when hardening in oil not less than 15 mm.
В качестве примесей сталь дополнительно содержит, мае %: фосфор не более 0,025; медь не более 0,15; кислород не более 0,004; молибден не более 0,10; никель не более 0,10.As impurities, the steel additionally contains, in May%: phosphorus no more than 0.025; copper no more than 0.15; oxygen no more than 0.004; molybdenum not more than 0.10; nickel no more than 0.10.
При содержании в стали углерода 0,06-0,10%; хрома 0,001-0,10%; марганца 0,60-0,90% прокат имеет механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 420 Н/мм2, предел текучести не более 370 Н/мм2, относительное удлинение не менее 34%, относительное сужение не менее 68%, критический диаметр при закалке в масло не менее 15 мм.When the carbon content in the steel is 0.06-0.10%; chromium 0.001-0.10%; Manganese 0.60-0.90% rolling has mechanical properties: temporary tensile strength not more than 420 N / mm 2 , yield strength not more than 370 N / mm 2 , elongation not less than 34%, relative narrowing not less than 68%, critical diameter when quenching in oil not less than 15 mm.
При содержании в стали углерода 0,08-0,14%; хром 0,05-0,20%; марганец 0,90-1,30%, прокат имеет механические свойства; временное сопротивление разрыву не более 470 Н/мм2, предел текучести не более 410 Н/мм2, относительное удлинение - не менее 33%, относительное сужение - не менее 66%, критический диаметр при закалке в масло не менее 15 мм.When the carbon content in the steel is 0.08-0.14%; chromium 0.05-0.20%; Manganese 0.90-1.30%, rolling has mechanical properties; temporary tensile strength not more than 470 N / mm 2 , yield strength not more than 410 N / mm 2 , elongation not less than 33%, relative narrowing not less than 66%, critical diameter when quenching in oil not less than 15 mm.
При содержании в стали углерода 0,14-0,17%; хрома 0,05-0,20%; марганца 0,90-1,30% прокат имеет механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 490 Н/мм2, предел текучести не более 440 Н/мм2, относительное удлинение не менее 32%, относительное сужение не менее 64%, критический диаметр при закалке в масло не менее 18 мм.When the carbon content in the steel is 0.14-0.17%; chromium 0.05-0.20%; Manganese 0.90-1.30% rolling has mechanical properties: temporary tensile strength not more than 490 N / mm 2 , yield strength not more than 440 N / mm 2 , elongation not less than 32%, relative narrowing not less than 64%, critical diameter when quenching in oil not less than 18 mm.
При содержании в стали углерода 0,17-0,23%, хрома 0,05-0,30%, марганца 0,90-1,30% прокат имеет механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 510 Н/мм2, предел текучести не более 480 Н/мм2, относительное удлинение не менее 30%, относительное сужение не менее 62%, критический диаметр при закалке в масло не менее 23 мм.When the carbon content in the steel is 0.17-0.23%, chromium 0.05-0.30%, manganese 0.90-1.30%, the rolled metal has mechanical properties: temporary tensile strength not more than 510 N / mm 2 , limit yield strength not more than 480 N / mm 2 , elongation not less than 30%, relative narrowing not less than 62%, critical diameter when quenching in oil not less than 23 mm.
При содержании в стали углерода 0,20-0,25%, хрома 0,10-0,30%; марганца 0,90-1,30% прокат имеет механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 540 Н/мм2, предел текучести не более 500 Н/мм2, относительное удлинение не менее 28%, относительное сужение не менее 60%. Критический диаметр при закалке в масло не менее 27 мм.With a carbon content of 0.20-0.25%, chromium 0.10-0.30%; Manganese 0.90-1.30% rolled has mechanical properties: temporary tensile strength not more than 540 N / mm 2 , yield strength not more than 500 N / mm 2 , elongation not less than 28%, relative narrowing not less than 60%. The critical diameter when quenching in oil is at least 27 mm.
При содержании в стали углерода 0,27-0,31%, хрома 0,10-0,30%, марганца 0,90-1,30% прокат имеет механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 580 Н/мм2, предел текучести не более 540 Н/мм2, относительное удлинение не менее 20%, относительное сужение не менее 55%. Критический диаметр при закалке в масло не менее 35 мм.When the carbon content of steel is 0.27-0.31%, chromium 0.10-0.30%, manganese 0.90-1.30%, rolled metal has mechanical properties: temporary tensile strength not more than 580 N / mm 2 , limit yield no more than 540 N / mm 2 , elongation of at least 20%, relative narrowing of at least 55%. The critical diameter when quenching in oil is at least 35 mm.
При содержании в стали углерода 0,30-0,34%, хрома 0,10-0,30%, марганца 0,90-1,30% прокат имеет механические свойства: временное сопротивление разрыву не более 580 Н/мм2, предел текучести не более 540 Н/мм2, относительное удлинение не менее 18%, относительное сужение не менее 55%, критический диаметр при закалке в масло не менее 45 мм.When the carbon content in the steel is 0.30-0.34%, chromium 0.10-0.30%, manganese 0.90-1.30%, rolled metal has mechanical properties: temporary tensile strength not more than 580 N / mm 2 , limit yield no more than 540 N / mm 2 , elongation not less than 18%, relative narrowing not less than 55%, critical diameter when quenching in oil not less than 45 mm.
Приведенные сочетания легирующих элементов (п.1) позволяют получить в готовом изделии мелкодисперсную феррито-перлитную структуру, оптимальные содержание и морфологию неметаллических включений, однородную макроструктуру и благоприятное сочетание характеристик прочности, прокаливаемости и пластичности.The given combinations of alloying elements (item 1) make it possible to obtain a finely dispersed ferrite-pearlite structure, the optimal content and morphology of nonmetallic inclusions, a homogeneous macrostructure, and a favorable combination of strength, hardenability, and ductility characteristics.
Углерод и карбонитридообразующие элементы вводятся в композицию данной стали с целью обеспечения мелкодисперсной зернистой структуры, что позволит повысить как уровень ее прочности, так и обеспечить заданный уровень пластичности. При этом ниобий управляет процессами в аустенитной области (определяет склонность к росту зерна аустенита, стабилизирует структуру при термомеханической обработке, повышает температуру рекристаллизации и, как следствие, влияет на характер γ-α-превращения), в то время как влияние ванадия проявляется при температурах ниже А1, так как именно в этой области находится интервал интенсивного выделения карбонитрида ванадия. Ванадий способствует также упрочнению стали при термоулучшении. Верхняя граница содержания углерода (0,35%), ванадия (0,05%) и ниобия (0,02%) обусловлена необходимостью обеспечения требуемого уровня пластичности стали, а нижняя (соответственно 0,06%, 0,001% и 0,005%) - обеспечением требуемого уровня прочности данной стали.Carbon and carbonitride-forming elements are introduced into the composition of this steel in order to provide a finely dispersed granular structure, which will increase both its strength level and provide a given level of ductility. In this case, niobium controls processes in the austenitic region (determines the tendency to growth of austenite grain, stabilizes the structure during thermomechanical processing, increases the recrystallization temperature and, as a result, affects the nature of the γ-α transformation), while the effect of vanadium is manifested at temperatures below And 1 , since it is in this region that the interval of intense release of vanadium carbonitride is located. Vanadium also contributes to the hardening of steel during thermal improvement. The upper limit of carbon content (0.35%), vanadium (0.05%) and niobium (0.02%) is due to the need to ensure the required level of ductility of steel, and the lower (respectively 0.06%, 0.001% and 0.005%) - providing the required level of strength of this steel.
Марганец и хром используются, с одной стороны, как упрочнители твердого раствора, с другой стороны, как элементы повышающие устойчивость переохлажденного аустенита стали. При этом верхний уровень содержания марганца 1,40%, хрома 0,35% определяется необходимостью обеспечения требуемого уровня вязкости стали, а нижний 0,60% и 0,001% соответственно - необходимостью обеспечить требуемый уровень прочности и прокаливаемости и теплостойкости данной стали.Manganese and chromium are used, on the one hand, as solid solution hardeners, and on the other hand, as elements that increase the stability of supercooled austenite in steel. The upper level of manganese 1.40%, chromium 0.35% is determined by the need to ensure the required level of steel viscosity, and the lower 0.60% and 0.001%, respectively, by the need to provide the required level of strength and hardenability and heat resistance of this steel.
Кремний относится к ферритообразующим элементам. Нижний предел по кремнию 0,001% обусловлен необходимостью обеспечить заданный уровень упругости стали. Содержание кремния выше 0,37% неблагоприятно скажется на характеристиках вязкости и пластичности стали.Silicon refers to ferrite-forming elements. The lower silicon limit of 0.001% is due to the need to provide a given level of elasticity for steel. A silicon content above 0.37% will adversely affect the viscosity and ductility characteristics of steel.
Бор способствует резкому увеличению прокаливаемости стали. При этом верхний предел содержания бора определяется соображениями пластичности стали, а нижний - необходимостью обеспечения требуемого уровня прокаливаемости.Boron contributes to a sharp increase in the hardenability of steel. Moreover, the upper limit of the boron content is determined by considerations of ductility of steel, and the lower - the need to ensure the required level of hardenability.
Алюминий и титан используются в качестве раскислителей и обеспечивают защиту бора от связывания в нитриды, что способствует резкому повышению прокаливаемости стали. Так, нижний уровень содержания данных элементов (0.02 и 0.01 соответственно для алюминия и титана) определяется требованием обеспечения прокаливаемости стали, а верхний уровень (0.06 и 0.04) - требованием обеспечения заданного уровня пластичности стали.Aluminum and titanium are used as deoxidizers and protect boron from binding to nitrides, which contributes to a sharp increase in the hardenability of steel. So, the lower level of the content of these elements (0.02 and 0.01, respectively for aluminum and titanium) is determined by the requirement to ensure hardenability of steel, and the upper level (0.06 and 0.04) is determined by the requirement to ensure a given level of ductility of steel.
Азот способствует образованию нитридов в стали. Верхний предел содержания азота 0.010% обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел 0.005% - вопросами технологичности производства.Nitrogen promotes the formation of nitrides in steel. The upper limit of the nitrogen content of 0.010% is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit of 0.005% is due to issues of manufacturability.
Сера определяет уровень пластичности и обрабатываемости резанием стали. Верхний предел (0.020%) обусловлен необходимостью получения заданного уровня пластичности и вязкости стали, а нижний предел (0.005%) - вопросами технологичности производства.Sulfur determines the level of ductility and machinability by cutting steel. The upper limit (0.020%) is due to the need to obtain a given level of ductility and toughness of steel, and the lower limit (0.005%) is due to issues of manufacturability.
Мышьяк, олово, свинец и цинк - цветные примеси, определяющие общий уровень пластичности стали и ее склонность к проявлению обратимой отпускной хрупкости при последующей термической обработке готовых изделий из рассматриваемой трубной заготовки. Нижний предел по мышьяку, олову, свинцу и цинку (0,0001% по каждому элементу соответственно) обусловлен технологией производства стали, а верхний (0,03%, 0,02%, 0,01% и 0,005% соответственно) определяет повышенную склонность стали к обратимой отпускной хрупкости.Arsenic, tin, lead and zinc are colored impurities that determine the overall level of ductility of steel and its tendency to manifest reversible temper brittleness during subsequent heat treatment of finished products from the pipe billet under consideration. The lower limit for arsenic, tin, lead and zinc (0.0001% for each element, respectively) is due to the technology of steel production, and the upper limit (0.03%, 0.02%, 0.01% and 0.005%, respectively) determines an increased tendency steel to reversible temper brittleness.
Для обеспечения полного связывания азота в нитриды типа TiN и A1N в результате протекания реакций:To ensure complete binding of nitrogen to nitrides such as TiN and A1N as a result of reactions:
[Ti]+[N]=TiN[Ti] + [N] = TiN
[Al]+[N]-AlN[Al] + [N] -AlN
требуется выполнение следующего соотношения элементов: ,the following ratio of elements is required: ,
в противном случае не обеспечивается защита бора от связывания его в нитриды и резко снижаются характеристики прокаливаемости стали.otherwise, boron is not protected from binding to nitrides and the hardenability characteristics of steel are sharply reduced.
Соотношение (As+Sn+Pb+5×Zn)≤0,07 определяет пониженную склонность стали к проявлению обратимой отпускной хрупкости.The ratio (As + Sn + Pb + 5 × Zn) ≤0.07 determines the reduced tendency of steel to manifest reversible temper brittleness.
Анализ патентной и научно-технической информации не выявил решений, имеющих аналогичную совокупность признаков, которой достигался бы сходный эффект - обеспечение повышенного уровня потребительских свойств, при обеспечении благоприятного соотношения прочности, пластичности и вязкости, минимальном уровне анизотропии механических свойств, низкого содержания неметаллических включений, однородной макро- и микроструктуры проката.The analysis of patent and scientific and technical information did not reveal solutions having a similar set of features that would achieve a similar effect - providing an increased level of consumer properties, while ensuring a favorable ratio of strength, ductility and viscosity, a minimum level of anisotropy of mechanical properties, low content of non-metallic inclusions, homogeneous macro and microstructure rolled.
Примеры осуществления предлагаемого изобретения, не исключая других в объеме формулы изобретения. Выплавку исследуемой стали с различными химическими составами, мас.%:Examples of the invention, not excluding others in the scope of the claims. Smelting of the investigated steel with various chemical compositions, wt.%:
пример 1: углерод - 0,08, марганец - 0,65, кремний - 0,05, хром - 0,09, ниобий - 0,01; ванадий - 0,02; сера - 0,008, азот - 0.007, титан - 0,025, алюминий - 0,041, бор - 0,0031, мышьяк - 0,007, олово - 0,009, свинец - 0,006, цинк - 0,002;Example 1: carbon — 0.08, manganese — 0.65, silicon — 0.05, chromium — 0.09, niobium — 0.01; vanadium - 0.02; sulfur — 0.008, nitrogen — 0.007, titanium — 0.025, aluminum — 0.041, boron — 0.0031, arsenic — 0.007, tin — 0.009, lead — 0.006, zinc — 0.002;
пример 2: углерод - 0,12, марганец - 1,25, кремний - 0,10, хром - 0,19, ниобий - 0,01; ванадий - 0,01; сера - 0,009, азот - 0.008, титан - 0,029, алюминий - 0,045, бор - 0,0033, мышьяк - 0,008, олово - 0,009, свинец - 0,004, цинк - 0,001;Example 2: carbon — 0.12, manganese — 1.25, silicon — 0.10, chromium — 0.19, niobium — 0.01; vanadium - 0.01; sulfur — 0.009, nitrogen — 0.008, titanium — 0.029, aluminum — 0.045, boron — 0.0033, arsenic — 0.008, tin — 0.009, lead — 0.004, zinc — 0.001;
пример 3: углерод - 0,15, марганец - 1,21, кремний - 0,14, хром - 0,21, ниобий - 0,01; ванадий - 0,02; сера - 0,009, азот - 0,007, титан - 0,029, алюминий - 0,045, бор - 0,0031, мышьяк - 0,007, олово - 0,007, свинец - 0,004, цинк - 0,001;Example 3: carbon — 0.15, manganese — 1.21, silicon — 0.14, chromium — 0.21, niobium — 0.01; vanadium - 0.02; sulfur — 0.009, nitrogen — 0.007, titanium — 0.029, aluminum — 0.045, boron — 0.0031, arsenic — 0.007, tin — 0.007, lead — 0.004, zinc — 0.001;
пример 4: углерод - 0,19, марганец - 1,28, кремний - 0,19, хром - 0,20, ниобий - 0,01; ванадий - 0,03; сера - 0,008, азот - 0.006, титан - 0,021, алюминий - 0,040, бор - 0,0039, мышьяк - 0,008, олово - 0,006, свинец - 0,010, цинк - 0,002;Example 4: carbon — 0.19, manganese — 1.28, silicon — 0.19, chromium — 0.20, niobium — 0.01; vanadium - 0.03; sulfur — 0.008, nitrogen — 0.006, titanium — 0.021, aluminum — 0.040, boron — 0.0039, arsenic — 0.008, tin — 0.006, lead — 0.010, zinc — 0.002;
пример 5: углерод - 0,24, марганец - 1,26, кремний - 0,17, хром - 0,25, ниобий - 0,01; ванадий - 0,02; сера - 0,008, азот - 0.007, титан - 0,029, алюминий - 0,046, бор - 0,0025, мышьяк - 0,009, олово - 0,009, свинец - 0,011, цинк - 0,002;Example 5: carbon 0.24, manganese 1.26, silicon 0.17, chromium 0.25, niobium 0.01; vanadium - 0.02; sulfur — 0.008, nitrogen — 0.007, titanium — 0.029, aluminum — 0.046, boron — 0.0025, arsenic — 0.009, tin — 0.009, lead — 0.011, zinc — 0.002;
пример 6: углерод - 0,29, марганец - 1,22, кремний - 0,19, хром - 0,25, ниобий - 0,01; ванадий - 0,02; сера - 0,009, азот - 0.006, титан - 0,024, алюминий - 0,034, бор - 0,0029, мышьяк - 0,007, олово - 0,007, свинец - 0,008, цинк - 0,001;Example 6: carbon 0.29, manganese 1.22, silicon 0.19, chromium 0.25, niobium 0.01; vanadium - 0.02; sulfur — 0.009, nitrogen — 0.006, titanium — 0.024, aluminum — 0.034, boron — 0.0029, arsenic — 0.007, tin — 0.007, lead — 0.008, zinc — 0.001;
пример 7: углерод - 0,34, марганец - 1,28, кремний - 0,22, хром - 0,20, ниобий - 0,01; ванадий - 0,02; сера - 0,008, азот - 0.007, титан - 0,026, алюминий - 0,031, бор - 0,0033, мышьяк - 0,008, олово - 0,007, свинец - 0,009, цинк - 0,002;) по каждому из составов производят в 150-тонных дуговых сталеплавильных печах (ДСП) с использованием в шихте 100% металлизованных окатышей, что обеспечивает получение массовой доли азота перед выпуском из ДСП не более 0,003%, а также низкое содержание цветных примесей. Предварительное легирование металла по марганцу и кремнию производится в ковше при выпуске из ДСП. После выпуска производилась продувка металла аргоном через донный продувочный блок, во время которой сталь раскисляется алюминием. После этого металл поступает на агрегат комплексной обработки стали (АКОС), на котором имеется возможность нагрева металла до необходимой температуры, продувки его аргоном через донный продувочный блок, дозированной присадки необходимых ферросплавов и обработки стали порошковой проволокой с различными наполнителями. На АКОСе производится наведение рафинировочного шлака присадкой извести и плавикового шпата, раскисление шлака гранулированным алюминием, легирование металла алюминием до содержания 0,050%, доводка металла по содержанию марганца, нагрев до температуры, обеспечивающей дальнейшую обработку. После обработки на АКОС металл подвергается вакуумной обработке на порционном вакууматоре. Во время вакуумирования производится окончательная корректировка по химическому составу. После вакуумирования металл обрабатывается силикокальцием и передается на разливку. Разливка производится на четырехручьевых УНРС радиального типа в слиток размерами 300×360 мм со скоростью вытягивания 0,6÷0,7 м/мин, с защитой металла от окисления путем использования покровных шлаковых смесей в промежуточном ковше и кристаллизаторе, защитных труб, погружных стаканов и подачей аргона. Это также обеспечивает получение низкого содержания азота и кислорода и чистоту металла по неметаллическим включениям. После разливки и пореза на мерную длину полученные непрерывнолитые заготовки охлаждались в печах контролируемого охлаждения. Горячую прокатку сортового проката начинают при температуре 900-950°С и заканчивают при температуре 740-850°С, при деформации в последних проходах не менее 20%. Термообработка: закалка в масло.Example 7: carbon — 0.34, manganese — 1.28, silicon — 0.22, chromium — 0.20, niobium — 0.01; vanadium - 0.02; sulfur is 0.008, nitrogen is 0.007, titanium is 0.026, aluminum is 0.031, boron is 0.0033, arsenic is 0.008, tin is 0.007, lead is 0.009, zinc is 0.002;) for each of the compounds produced in 150-ton arc steelmaking furnaces (chipboard) using 100% metallized pellets in the charge, which ensures that the mass fraction of nitrogen before being released from the chipboard is not more than 0.003%, as well as a low content of color impurities. The preliminary alloying of the metal with manganese and silicon is carried out in the ladle upon discharge from the particleboard. After the release, the metal was purged with argon through the bottom purge unit, during which the steel was deoxidized by aluminum. After that, the metal enters the integrated steel processing unit (AKOS), where it is possible to heat the metal to the required temperature, purge it with argon through the bottom blowing unit, dosed the necessary ferroalloys and treat the steel with flux-cored wire with various fillers. At AKOS, refining slag is imposed with an additive of lime and fluorspar, slag is deoxidized with granulated aluminum, the metal is alloyed with aluminum to a content of 0.050%, the metal is refined according to the manganese content, and it is heated to a temperature that ensures further processing. After processing at AKOS, the metal is subjected to vacuum treatment at a batch vacuum. During evacuation, a final adjustment of the chemical composition is made. After evacuation, the metal is treated with silicocalcium and transferred to casting. The casting is carried out on radial four-strand UNRS in an ingot 300 × 360 mm in size with a drawing speed of 0.6 ÷ 0.7 m / min, with metal protection from oxidation by using cover slag mixtures in the intermediate ladle and mold, protective tubes, immersion glasses and argon feed. It also provides a low nitrogen and oxygen content and metal purity from non-metallic inclusions. After casting and cutting to a measured length, the continuously cast billets obtained were cooled in controlled cooling furnaces. Hot rolling of long products starts at a temperature of 900-950 ° C and ends at a temperature of 740-850 ° C, with a deformation in the last passes of at least 20%. Heat treatment: quenching in oil.
В результате получен сортовой прокат ⌀16 мм из сталей различного состава и соотношений:As a result, long products of ⌀16 mm were obtained from steels of various compositions and ratios:
пример 1: структура феррита и псевдосферидизованного перлита, балл действительного зерна - 7. Макроструктура: центральная пористость - 2 балла, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 2 балла, ликвационные полоски - 1 балл. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 1,0 балл, оксиды точечные - 0.5 балла, оксиды строчечные - 1,0 балл, силикаты хрупкие - 0.5 балла, силикаты пластичные - 0.5 балла, силикаты недеформированные - 1,0 балл. Глубина обезуглероженного слоя - переходная зона 0,09 мм. Величина холодной осадки 1/4 высоты. Критический диаметр при закалке в масло 15 мм. Временное сопротивление разрыву 380 Н/мм2, предел текучести 310 Н/мм2, относительное удлинение 35%, относительное сужение 72%;Example 1: structure of ferrite and pseudospheridized perlite, real grain score - 7. Macrostructure: central porosity - 2 points, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 1 point, shrink segregation - 2 points, segregation strips - 1 point. Non-metallic inclusions: point sulfides - 1.0 point, point oxides - 0.5 points, line oxides - 1.0 point, brittle silicates - 0.5 points, plastic silicates - 0.5 points, undeformed silicates - 1.0 point. The depth of the decarburized layer is a transition zone of 0.09 mm. The amount of cold precipitation is 1/4 of the height. The critical diameter when quenching in oil is 15 mm. Tensile strength 380 N / mm 2 , yield strength 310 N / mm 2 , elongation of 35%, relative narrowing of 72%;
As+Sn+Pb+5×Zn=0,032; As + Sn + Pb + 5 × Zn = 0.032;
пример 2: структура феррита и псевдосферидизованного перлита, балл действительного зерна - 8. Макроструктура: центральная пористость - 1,5 балла, точечная неоднородность - 1,5 балла, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 1,5 балла, ликвационные полоски - 0,5 балла. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 0,0 балл, оксиды точечные - 0.5 балла, оксиды строчечные - 0,5 балла, силикаты хрупкие - 1,0 балл, силикаты пластичные - 0,5 балла, силикаты недеформированные - 1,0 балла. Глубина обезуглероженного слоя - переходная зона 0,07 мм. Величина холодной осадки 1/4 высоты. Критический диаметр при закалке в масло 16 мм. Временное сопротивление разрыву 411 Н/мм2, предел текучести 350 Н/мм2, относительное удлинение 34,5%, относительное сужение 70%;Example 2: structure of ferrite and pseudospheridized perlite, real grain score - 8. Macrostructure: central porosity - 1.5 points, point heterogeneity - 1.5 points, segregation square - 1 point, shrink segregation - 1.5 points, segregation strips - 0.5 points. Non-metallic inclusions: point sulfides - 0.0 points, point oxides - 0.5 points, line oxides - 0.5 points, brittle silicates - 1.0 points, plastic silicates - 0.5 points, undeformed silicates - 1.0 points. The depth of the decarburized layer is a transition zone of 0.07 mm. The amount of cold precipitation is 1/4 of the height. The critical diameter when quenching in oil is 16 mm. Tensile strength 411 N / mm 2 , yield strength 350 N / mm 2 , elongation 34.5%, relative narrowing 70%;
As+Sn+Pb+5×Zn=0,026; As + Sn + Pb + 5 × Zn = 0.026;
пример 3: структура феррита и псевдосферидизованного перлита, балл действительного зерна - 7. Макроструктура: центральная пористость - 1,0 балла, точечная неоднородность - 1,0 балла, ликвационный квадрат - 1,5 балла, подусадочная ликвация - 1,0 балла, ликвационные полоски - 1,0 балла. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 1,5 балла, оксиды точечные - 0.5 балла, оксиды строчечные - 0,5 балла, силикаты хрупкие - 1,5 балла, силикаты пластичные - 0,5 балла, силикаты недеформированные - 1,5 балла. Глубина обезуглероженного слоя - переходная зона 0,08 мм. Величина холодной осадки 1/4 высоты. Критический диаметр при закалке в масло 23 мм. Временное сопротивление разрыву 464 Н/мм2, предел текучести 392 Н/мм2, относительное удлинение 34%, относительное сужение 68%;Example 3: structure of ferrite and pseudospheridized perlite, real grain score - 7. Macrostructure: central porosity - 1.0 points, point heterogeneity - 1.0 points, segregation square - 1.5 points, shrink segregation - 1.0 points, segregation strips - 1.0 points. Non-metallic inclusions: point sulfides - 1.5 points, point oxides - 0.5 points, line oxides - 0.5 points, brittle silicates - 1.5 points, plastic silicates - 0.5 points, undeformed silicates - 1.5 points. The depth of the decarburized layer is the transition zone of 0.08 mm The amount of cold precipitation is 1/4 of the height. The critical diameter when quenching in oil is 23 mm. Tensile strength 464 N / mm 2 , yield strength 392 N / mm 2 , elongation 34%, relative narrowing 68%;
As+Sn+Pb+5×Zn=0,025; As + Sn + Pb + 5 × Zn = 0.025;
пример 4: структура феррита и псевдосферидизованного перлита, балл действительного зерна - 8. Макроструктура: центральная пористость - 0.5 балла, точечная неоднородность - 2 балла, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 1 балл, ликвационные полоски - 0,5 балла. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 2 балла, оксиды точечные - 1 балл, оксиды строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 1 балл, силикаты пластичные - 0,5 балла, силикаты недеформирующие - 1 балл. Глубина обезуглероженного слоя - переходная зона 0,03 мм. Величина холодной осадки 1/4 высоты. Критический диаметр при закалке в масло 26 мм. Временное сопротивление разрыву 507 Н/мм2, предел текучести 443 Н/мм2, относительное удлинение 31%, относительное сужение 67%;Example 4: the structure of ferrite and pseudospheridized perlite, the actual grain score is 8. Macrostructure: central porosity - 0.5 points, point heterogeneity - 2 points, segregation square - 1 point, shrink segregation - 1 point, segregation strips - 0.5 points. Non-metallic inclusions: point sulfides - 2 points, point oxides - 1 point, line oxides - 1 point, brittle silicates - 1 point, plastic silicates - 0.5 points, non-deforming silicates - 1 point. The depth of the decarburized layer is a transition zone of 0.03 mm. The amount of cold precipitation is 1/4 of the height. The critical diameter when quenching in oil is 26 mm. Tensile strength 507 N / mm 2 , yield strength 443 N / mm 2 , elongation 31%, relative narrowing 67%;
As+Sn+Pb+5×Zn-0,034; As + Sn + Pb + 5 × Zn-0.034;
пример 5: структура феррита и псевдосферидизованного перлита, балл действительного зерна - 7. Макроструктура: центральная пористость - 0.5 балла, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 1 балл, ликвационные полоски - 1 балл. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 2 балла, оксиды точечные - 1 балл, оксиды строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 2 балла, силикаты пластичные - 2 балла, силикаты недеформирующие - 1 балл. Глубина обезуглероженного слоя - переходная зона 0,08 мм. Величина холодной осадки 1/4 высоты. Критический диаметр при закалке в масло 33 мм. Временное сопротивление разрыву 533 Н/мм2, предел текучести 484 Н/мм2, относительное удлинение 27%, относительное сужение 64%;Example 5: structure of ferrite and pseudospheridized perlite, real grain score - 7. Macrostructure: central porosity - 0.5 points, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 1 point, shrink segregation - 1 point, segregation strips - 1 point. Non-metallic inclusions: point sulfides - 2 points, point oxides - 1 point, line oxides - 1 point, brittle silicates - 2 points, plastic silicates - 2 points, non-deforming silicates - 1 point. The depth of the decarburized layer is the transition zone of 0.08 mm The amount of cold precipitation is 1/4 of the height. The critical diameter when quenching in oil is 33 mm. Tensile strength 533 N / mm 2 , yield strength 484 N / mm 2 , elongation 27%, relative narrowing 64%;
As+Sn+Pb+5×Zn-0,039; As + Sn + Pb + 5 × Zn-0.039;
пример 6: структура феррита и псевдосферидизованного перлита, балл действительного зерна - 7. Макроструктура: центральная пористость - 1 балл, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 2 балла, подусадочная ликвация - 2 балла, ликвационные полоски - 1 балл. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 1 балл, оксиды точечные - 1 балл, оксиды строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 1 балл, силикаты пластичные - 1 балл, силикаты недеформирующие - 1 балл. Глубина обезуглероженного слоя - переходная зона 0,05 мм. Величина холодной осадки 1/4 высоты. Критический диаметр при закалке в масло 37 мм. Временное сопротивление разрыву 565 Н/мм2, предел текучести 511 Н/мм2, относительное удлинение 23%, относительное сужение 63%;Example 6: structure of ferrite and pseudospheridized perlite, real grain score - 7. Macrostructure: central porosity - 1 point, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 2 points, shrink segregation - 2 points, segregation strips - 1 point. Non-metallic inclusions: point sulfides - 1 point, point oxides - 1 point, line oxides - 1 point, brittle silicates - 1 point, plastic silicates - 1 point, non-deforming silicates - 1 point. The depth of the decarburized layer is a transition zone of 0.05 mm. The amount of cold precipitation is 1/4 of the height. The critical diameter when quenching in oil is 37 mm. Tensile strength 565 N / mm 2 , yield strength 511 N / mm 2 , elongation of 23%, relative narrowing of 63%;
As+Sn+Pb+5×Zn=0,027; As + Sn + Pb + 5 × Zn = 0.027;
пример 7: структура феррита и пластинчатого перлита, балл действительного зерна - 7. Макроструктура: центральная пористость - 0.5 балла, точечная неоднородность - 1 балл, ликвационный квадрат - 1 балл, подусадочная ликвация - 1 балл, ликвационные полоски - 1 балл. Неметаллические включения: сульфиды точечные - 2 балла, оксиды точечные - 1 балл, оксиды строчечные - 1 балл, силикаты хрупкие - 2 балла, силикаты пластичные - 2 балла, силикаты недеформирующие - 1 балл. Глубина обезуглероженного слоя - переходная зона 0,09 мм. Величина холодной осадки 1/4 высоты. Критический диаметр при закалке в масло 42 мм. Временное сопротивление разрыву 575 Н/мм2, предел текучести 534 Н/мм2, относительное удлинение 19%, относительное сужение 60%;Example 7: structure of ferrite and lamellar perlite, real grain score - 7. Macrostructure: central porosity - 0.5 points, point heterogeneity - 1 point, segregation square - 1 point, shrink segregation - 1 point, segregation strips - 1 point. Non-metallic inclusions: point sulfides - 2 points, point oxides - 1 point, line oxides - 1 point, brittle silicates - 2 points, plastic silicates - 2 points, non-deforming silicates - 1 point. The depth of the decarburized layer is a transition zone of 0.09 mm. The amount of cold precipitation is 1/4 of the height. The critical diameter when quenching in oil is 42 mm. Tensile strength 575 N / mm 2 , yield strength 534 N / mm 2 , elongation of 19%, relative narrowing of 60%;
As+Sn+Pb+5×Zn=0,037; As + Sn + Pb + 5 × Zn = 0.037;
Внедрение предложенного изделия - сортового проката, круглого, из борсодержащей стали повышенной прокаливаемости обеспечивает получение непосредственно в потоке стана (без проведения дополнительного сфероидизирующего отжига) структуры сортового проката, гарантирующей рациональные условия холодной объемной штамповки сложнопрофильных высокопрочных крепежных деталей.The introduction of the proposed product - long products, round, from high-hardenability boron-containing steel provides directly in the stream of the mill (without additional spheroidizing annealing) the structure of long products, guaranteeing rational conditions for cold forging of complex profile high-strength fasteners.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006133353/02A RU2336316C2 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Round bar out of boron containing steel for cold die forging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006133353/02A RU2336316C2 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Round bar out of boron containing steel for cold die forging |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006133353A RU2006133353A (en) | 2008-03-27 |
RU2336316C2 true RU2336316C2 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=40041399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006133353/02A RU2336316C2 (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Round bar out of boron containing steel for cold die forging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2336316C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562719C1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners |
RU2636542C1 (en) * | 2017-02-14 | 2017-11-23 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Method for producing round rolled stock of boron-containing steel with increased ductility |
-
2006
- 2006-09-19 RU RU2006133353/02A patent/RU2336316C2/en active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562719C1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-09-10 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Roll stock with round cross section for producing of high-strength fasteners |
RU2636542C1 (en) * | 2017-02-14 | 2017-11-23 | Публичное акционерное общество "Северсталь" | Method for producing round rolled stock of boron-containing steel with increased ductility |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006133353A (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110373607B (en) | High-temperature carburized steel, high-temperature carburized steel component and preparation method thereof | |
RU2338793C2 (en) | Bar out of medium alloyed steel for cold die forging | |
RU2336316C2 (en) | Round bar out of boron containing steel for cold die forging | |
RU2330895C2 (en) | Pipe shell made of low-carbon microalloyed steel | |
RU2329309C1 (en) | Rolled section out of medium carbon boron containing steel of upgraded hardenability | |
RU2355785C2 (en) | Section iron made of boron steel of increased hardenability | |
RU2339705C2 (en) | Section iron made of low-carbon chrome-bearing steel for cold extrusion | |
RU2262539C1 (en) | Round merchant shapes made from alloyed steel for cold die forging of intricate-shape profiles for high-strength fastening parts | |
RU2310690C1 (en) | Round rolled bars of alloy spring steel | |
RU2238334C1 (en) | Method for producing from continuously cast rolled bar with spheroidized structure of boron steel for cold bulk pressing of high-strength fastening parts | |
RU2249626C1 (en) | Round-profiled rolled iron from medium-carbon boron-containing steel for cold die forging of high-strength fastening members | |
RU2237728C1 (en) | Method of production of continuously cast blank of bars from boron-containing steel for cold die forging of high-strength fasteners | |
RU2336335C2 (en) | Tube stock out of medium carbon medium alloyed steel | |
RU2249629C1 (en) | Round-profiled rolled iron from medium-carbon high-plasticity steel for cold die forging of high-strength especially high-profiled fastening members | |
RU2333260C2 (en) | Hot-calibrated sectional iron made of spring steel | |
RU2337151C1 (en) | Tube stock out of alloyed boron containing steel | |
RU2338797C2 (en) | Tube stock out of ball bearing steel | |
RU2330891C2 (en) | Section iron, round made of low-carbon high-plastic steel for cold forging | |
RU2249628C1 (en) | Round-profiled rolled iron from low-carbon steel for cold die forging of high-strength especially high-profiled fastening members | |
RU2330893C2 (en) | Pipe shell made of low-alloy steel | |
RU2249624C1 (en) | Round-profiled rolled iron from low-alloyed steel for cold die forging of high-strength geometrically complex fastening members | |
RU2327748C1 (en) | Tubular billet out of ball bearing steel | |
CN116121629B (en) | Preparation method of gear steel 18CrNiMo7-6 | |
RU2244756C1 (en) | Method for steel manufacturing, steel, and products made from the same | |
RU2336332C2 (en) | Tube stock out of low carbon molybdenum containing steel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120920 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20131010 |