Сталь

ООЗ СОВЕТСКИХОЦИАЯИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 38 54 лц 5 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к составу стали, и мажет быть использовано для изготовления горячеката-; оительный ин- ных и холоднокатаных сталей для автамобино-исследова- лестроения, Сталь дополнительно содержит отра кто р н ых бор, барий и РЗ М при следующих соотношениях компонентов, мас.%. углерод 0,02- , В,К. Белосе,08; кремний 0,15-0,5; марганец 0,4 - 0,8; ,В,Л. Васька, хром 0,2 - 0,4; никель 0,03 - 0,3; алюминий Ю.С, Зайцев, 0,02 - 0,07; ванадий 0,01-0,06; медь 0,01 - 0,2; решникова, магний 0,001-0,025; бор 0,001 - 0,01; барий в, В.В, Васин 0,0003 - 0,001, редкоземельные 0,001-0,04;железо - остальное. Использование стали СССР . позволит снизить металлоемкасть кузова 1985 автомобиля при сохранении прочностных, характеристик за счетуменьшения толщиныисходной заготовки. 1 табл.%31 й машиностр убаря и Науч титут авт С,И. Кравчуно, Ю.Т, СычукН.А, Потип,ий, ТВ. ОЮ,В. Фирса идетельств 22 С 38/50 4 СТ е относится к черной металыть использовано при проекатаных и холоднокатаных для автомобилестроения. ечественная холоднокатаенной прочности Щ содеррототип);0,03-0,110,01 - 0,600,50 - 1,500,03 - О,ЗО0,03 - 0,300,03 - 0,300,025-0,070 Мц(71) Запоражскиститут им, В.Я. Чтел ьский инсматериалов(56) Авторское сК. 1057572, кл, С Изобретенилургии и можетизвадстве горячлистовых сталеиИзвестна оная сталь повышжащая, мас.% (иУглеродКремнийМарганецХромНикельМедь Недостатками указанной стали являются значительное по верхнему пределу со- держание дорогостоящих компонентов (марганца и титана), недостаточная усталостная прочность (0,6-0,7 отов ), обусловленная загрязненностью границ зерен, и значительный разброс свойств (прочнасти) в пределах даже одного листа (30-40 МПэ).Целью изобретения является повышение структурной однородности, усталостной прочности и пластичности,Указанная цель достигается тем, чта в состав стали, содержащей углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, ванадий, магний, алюминий и железо, дополнительно вводится бар, барий и РЗМ при следующем соотношении компонентов, мас, ;,:Углерод 0,02-0,08Кремний . 0,15-0,50Марганец 0,4-0,8. Хром . 0,2 - 0,4Никель 0,03-0,30Алюмийий 0,02-0,07Ванадий 0,01-0,06Медь 0,01-0,20 5Магний 0,001 - 0,025Бор 0,001-0,010Барий . 0,0003-0,0010РЗМ 0,001 - 0.040Железо Остальное . 10Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что предлагаемый состав стали отличается от известноговведением новых компонднтов, а именно:бора, бария и РЗМ, 15Барий является сильным раскислителем и поэтому способствует получению более чистой стали. Наряду с этим он являетсясильным модиФицирующим элементом, измельчающйм дендритную структуру стали, 20уменьшающим дендритную неоднородность, в частности, по углероду, повышаятем самым однородность механическихсвойств. Кроме того, барий, являясь модифицирующей добавкой, благоприятно влилет на неметаллические включения,измельчая сульФиды и снижая содержаниеА 20 э. Введение в состав стали бария в пределах 0;0003-0,0010 мас.70 позволяет снизить загрязненность стали 30неметаллическими включениями, значительно улучшив качество поверхности слитка; а также повышает пластичность стали.Введение в состав стали бора в количестве 0,001 - 0,010 мас,% обеспечивает необходимые прочностные характеристики ипозволяет снизить содеркание марганца поверхнему пределу от 1,7 до 0,8 мас.%, а., также исключйть из состава стали цирконийи титан. Концентрируясь по границам зерен, бор упрочнчет их, в результате чегопрепятствует межзеренному усталостномуразрушению, что повышает сопротивлениестали циклическим нагрузкам,Введение редкоземельных металлов 45(РЗМ) способствует более глубокому раскисленйю стали, измельчению зерна, что вконечном счете ведет также к увеличениюпластичности и прочности.Содержанйе в стали марганца в праделах 0,4 - 0,8 мас,ф является оптимальным,При содержании марганца ниже 0,4 мас,снижаются прочностные характеристикистали, а при содержании выше 0,8 мас,0повышается, прочность стали, но ухудшаются ее пластические свойства,Пределы содержания кремния установлены от 0,15 мас,7 О для получения мелкого зерна до 0,5 мас.; для обеспечения достаточной пластичности стали при повьицениипрочности.Для экспериментальной проверкипредлагаемого состава были подготовленыпять смесей (плавок) ингредиентов, четыреиз которых показали оптимальные результаты,Плавки получали методом выплавки виндукционной печи. От каждой плавки назначался контрольный слиток (средний походу разливки) для отбора образцов.После обработки плавок методами горя-.чей и холодной прокаток и термообработкиполучали листовую сталь толщиной 1,8 мм,из которой отбирались образцы для механи-ческих испытаний.В таблйце приводятся результаты испытаний вариантов предлагаемой стали всравнении с прототипомКак следует иэ таблицы, предлагаемаясталь по сравнению с прототипом обладаетболее высоким пределом усталости и большей однородностью свойств.Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить пластичность, усталостную прочность и однородностьмеханических свойств, что позволит снизить, например, металлоемкость кузова автомобиля при сохранении прочностныххарактеристик за счетуменьшения толщиныисходной заготовки. Формула изоб рете н и яСталь, содержащая углерод, кремний,марганец, хром, никель, алюминий, ванадий, медь, магний и железо, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышенияструктуоной Однородности, усталостнойпрочности и пластичности, она дополнительно содержит бор, редкоземельные металлы при следующих соотношенияхко е Ов, 1 а,ф:Углерод 0,02-0,08Кремний0,15-0,50Марганец 0,4-0,8,Хром 0,2-0,4Никель О,ОЗ-О,ЗОАлюминий 0,02-0,07Ванадий 0,010,06Медь 0,01-0,20Магний 0,001-0,025Бор 0,001-0,010Барий 0,0003-0,0010Редкоземельныеметаллы0,001-0,04Железо ОстальноеХимический состав и механические свойства стали еющииииееаааиааиваееие иве,еию щве ищитХимический состав, мас.ь Способщ июефосфор сера примеси)аа юю юе вуглерод магний а ломи" ени- медькель хром крем- мар"ний гднецщи аеатитивещаю Известный 0,08 0)25 О, 007 0,025 0,02 0,07 08 03 025 0,5 040 0,60 0,65 0,80 О, 004 О, 012 0,018 О, 010 0,008 0,020,009 0.,0480,012 0,0520,022 О, 07 0,2.0,40,400,4 0,03 0,20 0,23 0,30 0,001 0,008 0,006 О, 025 0,010,10,12020 о,5 0 35 0,40 0,50 щитатейэ емтещеи титииЫищаею Продолжение таблицы вана"дий т ай т и ае ае ю е щ юеае а щю в и ююю юет ии щитеещ е и ющтевиевщю Способ Химический состав, мас.ь Механические свойства еюею в, 4МПЯ Ъ,Ц,ф И ПАб. МПЯ бор барий РЗИ железоеюи ющ щ ющ Извест"ный 0,08Предла-,гаемый1О,О . 0,001 0,00032 0,045 0,0055 0,00083 0,05 0,001 0,000,06 0,01 0,001 28 . 240 3045 О,б,(Мищиюеивеива ееаутащиит Редактор Н, Рогулич Заказ 3063 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Предла"гаемыйОе 02.2 о,об3 0,074 0,08 Составитель М. КузнецоваТехред М.Моргентал Корректор М. Андрушенко