Сталь

,17 - 0,40 ,30-1,80 ,10 - 0,30 ,02 - 0,30 МарХромНик 0 0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(73) Московский металлургический завод "Серп и молот" и Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов "Укрнииспецсталь" (56) Авторское свидетельство СССР М 1258868, кл. С 22 С 38/54, 1984. Изобретение относится к чернои металлургии, в частности к малоуглеродистым низколегированным сталям, используемым для производства высокопрочным метизов методом холодной деформации.Цель изобретения - повышение пластичности стали после ускоренного охлаждения с прокатного нагрева и холодной деформации,Это достигается тем, что сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, никель, бор, кальций и железо, дополнительно содержит титан, азот и медь при следующем соотношении компонентов, мас,%:Углерод 0Кремний Оганец 1(57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к малоуглеродистым низколегированным сталям, используемым для производства высокопрочных метизов методом холодной деформации. Цель изобретения - повышение пластичности стали после ускоренного охлаждения с прокатного нагрева и холодной деформации. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,09-0,15, кремний 0,17-0,40; марганец 1,3-1,8; хром 0,1-0,3;никель 0,02 - 0,30; медь 0,02 - 0,30; титан 0,04-0,10, бор 0,002 - 0,005; кальций 0,0005- 0,015; алюминий 0,005 - 0,020; азот 0,005- О;20; железо остальное, 2 табл,Фс Медь 0,02 - 0,30 Бор 0,002 - 0,0050,005-0,020,005 - 0,020,04 - 0,10Азот 0,005 - 0,02 Железо . Остальное Введение марганца в предлагаемую сталь в больших количествах, чем в известную, приводит к повышению предела прочности при растяжении, Но при содержании марганца на верхнем пределе (1,8%) и суммы карбидообразующих элементов (хрома, титана и др.) более 0,4% после ускоренного охлаждения может образовываться верхний бейнит, который резко снижает относительное удлинение (для обеспечения относительного удлинения дз12% в готовых крепежных изделиях, в подкате оно должно быть не менее 23%).Поэтому при содержании марганца наверхнем пределе, углеродный эквивалент,определяемый по формулеМп Сг+Т 1 +Вl+Мо+Ч6 5Я + М+ Со 15 должен быть в пределах 0,4 - 0,5, а при содержании марганца на нижнем пределе (1,3%) углеродный эквивалент должен быть в пределах 0,45 - 0,60, что обеспечивает получение в ускоренно-охлажденном подкате оптимальных механических свойств (предела прочности дв = 550-700 Н/мм, относи 2тельного удлинения д не менее 23%),Содержание марганца менее 1,3%, Сэкв менее 0,4 и сумм карбидообразующих (хрома и титана) менее 0,140 не обеспечивает табл.2) требуемый уровень прочности подкатад, не менее 550 Н/мм ), т,е, получение крепежа класса прочности 8;8,Содержание кремния является достаточным для эффективного раскисления стали, поэтому вводимый алюминий играет роль не только дополнительного раскислителя, но также и эффективного модификатора, упрочняющего сталь и препятствующего росту зерна аустенита при нагреве под деформаци 1 о и после прокатки.Титан, содержащийся в предлагаемой стали в указанных пределах, измельчает зерно аустенита и, таким образом, повышает прочность и пластицность стали. Повышение указанного содержания титана в стали приводит к повышению хрупкости феррита, обогащенного титаном по границам зерен и появлению в структуре стали остроугольнь 1 х карбидов, карбонитридов титана, что приводит к падению пластичности. Понижение содержания титана ниже указанного предела приводит к падению эффективности его влияния на свойства стали и он работает только, как модификатор, Целесообразно при содержании углерода на верхнем уровне содержание титана держать на нижнем уровне (Т = 0,04-0,06 мас.), и, наоборот, при содержании углерода на нижнем уровне содержание титана держать на верхней уровне Т = 0,08-0,10 мас.%),Превышает указанного предела содержания азота в предлагаемой стали приводит к образованию слишком большого количества нитридов алюминия. карбидов титана, что охрупчивает сталь. Понижение содержания азота в стали ниже указанного предела приводит к образованию. недостаточного для эффективного измельчения структуры,количества нитридов алюминия и карбонитридов титана.В предлагаемой стали допускается содержание серы и фосфора до 0,0300/ примесей никеля, меди и хрома в пределахтребований стандарта ГОСТ 4543-71,В табл,1 приведен химический составсталей; в табл.2 - механические свойства нарастяжение после прокатки, ускоренногоохлаждения и холодной деформации,После выплавки стали разливалась наМНЛЗ в заготовку сечением 150 х 150 мм,которая прокатывалась на стане 320/250 за 15 вода "Серп и молот", Температура концапрокатки 1050 - 950 С, раскат ускоренно охлаждали водой под давлением в проходномустройстве до 850 - 750 С, после смотки моток охлаждался на воздухе. Сечение катанки20 11-12 мм, Холодную деформацию осуществляли волоцением с обжатием 13 - 36%. Изкалиброванной стали изготавливали метизы(болты) методом холодной объемной штамповки класса прочности 8,8 без завершающей термообработки,Испытания стали предлагаемого состава были проведены при граничных (опыты1-5) и запредельных(опыты 6-7) значенияхпредлагаемых содержаний легирующих эле 30 ментов,Данные, приведенные в табл.2, показывают, что показатели кацества (д д) сталипредлагаемого состава обеспечивают получение крепежа класса прочности 8,8 методом холодной объемной штамповки беззавершающей обработки (закалки и отпуска) по сравнению с известным составом изапредельными составами.Ожидаемый экономический эффект от40 использования стали предельного составадля изготовления метизов (крепежа) составит 10-30 руб/т метизов,Формула изобретенияСталь преимущественно для производ 45 ства метизов, содержащая углерод, кремний, марганец, хром. алюминий, никель,бор, кальций и железо, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения пластичностипосле ускоренного охлаждения с прокатного нагрева и холодной деформации, она дополнительно содержит медь, титан и азотпри следующем соотношении компонентов,мас.%.Углерод 0,09-0,15Кремний 0 17 - 0,40Марганец 1,30-1.80Хром 0.10-0.30Никель 0,02 - 0,30Медь 0,02-0,30.0 21 0,423 31 о 0,00,02 0,03 О,ие карбидообразующих элементов С, Сг, Т. од Таблица 2 Опи Свойства Степень С лееорма- л ции Свойс ойства карр.проката иметродката,нм та пека Оиаметркалиброванногопроката,лт